【摘 要】
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致密油气藏压裂改造过程中,天然裂缝的扰动和激活能够提高裂缝网络的复杂程度,促进致密储层的增产增注。为激活储层天然裂缝,目前研究主要采用缝内增压改变应力场的方式。然
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致密油气藏压裂改造过程中,天然裂缝的扰动和激活能够提高裂缝网络的复杂程度,促进致密储层的增产增注。为激活储层天然裂缝,目前研究主要采用缝内增压改变应力场的方式。然而,关于改变缝内流体性质以促进天然裂缝开启方面的研究非常少见。本文提出将石墨烯分散并注入到模拟天然裂缝的砂岩内部,基于润湿角度测定、单/三轴压缩、巴西劈裂、内摩擦角测量、三点弯曲、温度变化率测试和岩石微观测试等实验手段,研究石墨烯对于岩石宏观特性及微观结构的影响,揭示含石墨烯砂岩物理力学性质变化机理。研究表明,（1）含石墨烯砂岩力学性质显著弱化:内摩擦角减小2.7°（8.2%）、粘聚力降低1.9MPa（24.1%）和有效应力减小1～3MPa,导致抗压强度降低9.55MPa（33.2%）;随石墨烯浓度的增大,砂岩基质胶结作用弱化,岩石抗拉强度减小0.45MPa（13.5%）,断裂韧性降低0.08MPa?m1/2（38.1%）;（2）受石墨烯与岩石相互作用的影响,砂岩颗粒间的接触角及弯液面半径增大、毛细管力减小,进而导致岩石的有效应力和粘聚力降低;同时石墨烯可促进颗粒间相互滑动,极大减小了砂岩内摩擦角;（3）石墨烯可进入岩石孔隙并在颗粒间充当导热桥梁,提高岩石的导热性能。
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