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页岩气是国内外油气开发的重点。随着页岩气开发技术的发展,国内页岩气的开发已经逐渐转向深层,同时也遇到了许多新的技术难题,其中之一即是深层页岩体积压裂中施工压力过高,导致开发受阻。以川南龙马溪组页岩为例,现场采用页岩酸化预处理技术成功降低了部分井的施工压力,效果较好。然而由于对该问题的理论研究还较少,仍无法有效而合理的设计技术参数。在此背景下,本文基于页岩酸处理实验认识了页岩力学性质的变化规律,建立了一套针对龙马溪组页岩酸处理力学参数的预测模型。本文以实验的方法对酸处理过程中页岩力学性质的变化规律及相关参数进行了认识和获取。以酸处理时间和酸液浓度作为影响因素,用静态溶蚀法进行了页岩的酸化预处理实验。通过X射线衍射实验等对酸处理前后页岩矿物组分的变化规律以及各类矿物在酸处理条件下的变化特征进行了研究。发现酸处理页岩的碳酸盐矿物随时间和浓度的增加而减少。酸性环境下,伊利石中晶间距增大,自身的强度性质降低。绿泥石晶体结构容易遭到高浓度盐酸破坏。而长石性质变化,亲水性增强。酸处理后页岩整体结构性质改变与单矿物晶体结构性质的改变有关。本文以电镜扫描实验、氮气吸附实验、压汞实验以及核磁共振实验多种实验方法对页岩酸处理后微观结构特征进行定性和定量的认识。通过氦气孔渗测试实验,对页岩孔渗关系进行揭示。通过三轴力学性质,分析酸处理过程中页岩微观孔隙性质对页岩力学性质的影响规律。通过实验发现龙马溪组页岩酸处理处理2d后趋于稳定。处理7天后,抗压强度最大降低了 51.53%,杨氏模量降低了 60.53%,脆性指标降低了 78.7%。不同酸处理时间下,随着酸处理时间的增加,页岩的碳酸盐矿物含量降低,孔隙度和渗透率增加。页岩的抗压强度、杨氏模量和脆性指标都呈下降趋势。当采用不同浓度酸液研究时,浓度提升到20%后,页岩的力学性质变化速度减慢,并趋于稳定。酸浓度提高到25%时,龙马溪组页岩抗压强度最大降低了 48.5%,杨氏模量降低了 28.9%,脆性指标降低了 56.6%。酸处理过程中,不同浓度的酸液下,页岩力学性质变化规律受其矿物组成,孔隙结构以及孔渗关系的变化而变化。随着酸液浓度的增加,页岩的碳酸盐矿物含量降低,孔隙度增加,渗透率增加。抗压强度、杨氏模量和脆性指标都呈下降趋势。优化出龙马溪组页岩最佳的盐酸酸处理时间在240min~3d,酸液浓度为15%。本文在通过认识酸处理规律和获取参数的基础上,依据BP神经网络算法,建立了龙马溪组页岩酸化预处理力学参数的预测模型。模拟计算结果中各项参数的平均误差在7.88%。模型有较好的适用性。本论文的研究成果,探究了页岩缝网压裂中酸化预处理技术的理论研究内容,针对性地对龙马溪组页岩的生产开发有了更为具体的认识,对于后续进.步的理论研究以现场应具有一定的指导意义。