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J-GLOBAL ID：202202273688028252   整理番号：22A0967431

CO_2およびCO_2ベースの流体吸水後の頁岩の機械的性質:実験的およびモデリング研究【JST・京大機械翻訳】

Mechanical Properties of Shale After CO₂ and CO₂-Based Fluids Imbibition: Experimental and Modeling Study

著者 (7件)： Tan Jingqiang (Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring (Central South University), Ministry of Education, Changsha, China) ,  Xie Bingbin (Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring (Central South University), Ministry of Education, Changsha, China) ,  Lyu Qiao (Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring (Central South University), Ministry of Education, Changsha, China) ,  Lyu Qiao (State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Chengdu University of Technology, Chengdu, China) ,  Chen Shefa (Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring (Central South University), Ministry of Education, Changsha, China) ,  Chen Shefa (State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation, Chengdu University of Technology, Chengdu, China) ,  Ranjith P. G. (Deep Earth Energy Lab, Department of Civil Engineering, Monash University, Melbourne, Australia)
資料名： Rock Mechanics and Rock Engineering  (Rock Mechanics and Rock Engineering)
巻： 55  号： 3  ページ： 1197-1212  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0064C  ISSN： 0723-2632  CODEN： RMREDX  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： シェールの機械的特性に及ぼすCO_2とCO_2ベースの流体吸収の影響は,シェールガス貯留層のCO_2のシェールガス生産と地質隔離のSc-CO_2で非常に重要である。シェール強度に及ぼすサブCO_2,Sc-CO_2,サブCO_2-水,Sc-CO_2-水,サブCO_2-Nacl,およびSc-CO_2-Nacl吸水の影響を検討するために,一連の三軸圧縮試験を実行した。CO_2,CO_2-水およびCO_2-NaCl飽和後の頁岩の統計的損傷構成モデルを適用して,異なる浸漬条件下での頁岩の応力-歪関係を示した。結果は,CO_2-水,およびCO_2-NaCl吸水の後,軸応力,Young率,および軸歪が,頁岩と浸漬流体の間の物理的および化学反応により変化することを示した。頁岩の機械的性質は,サブCO_2-水およびSc-CO_2-水吸水後に最大の変化を示した。サブ-CO_2-NaClおよびSc-CO_2-NaCl浸漬条件下でのNaCl結晶の析出による頁岩の機械的性質の変化は,サブCO_2-水およびSc-CO_2-水浸漬条件下の頁岩よりも小さかった。純粋CO_2飽和は,3種類の流体の中で頁岩の機械的性質に最小の影響を及ぼした。同じ種類の流体に対して,超臨界状態でのCO_2は,亜臨界状態よりも頁岩に対して大きな効果を示した。さらに,浸漬後の頁岩試料は混合引張-せん断破壊モードを示した。頁岩の付着力はサブCO_2およびSc-CO_2飽和後に増加したが,CO_2-水およびCO_2-NaCl飽和後には減少した。内部摩擦角の減少は,全ての浸漬頁岩試料で観察された。頁岩試料の異方性のため,実際の破壊角度は,Mohr-Coulomb基準によって計算した破壊角より大きかった。異なる浸漬条件下の頁岩の統計的損傷構成方程式は,異なる拘束圧の下での頁岩の応力-歪関係を良く記述できる。統計的損傷構成モデルにおける2つのパラメータ(F_0とm)の変化は,異なる浸漬条件を有する頁岩試料の脆性と強度をよく反映する。頁岩の機械的特性に及ぼすCO_2とCO_2ベースの流体吸収の影響を,三軸圧縮試験によって評価した。異なる浸漬条件下での頁岩の応力-歪関係を分析した。CO_2,CO_2-水およびCO_2-NaCl飽和後の頁岩の統計的損傷構成モデルを確立した。Copyright The Author(s), under exclusive licence to Springer-Verlag GmbH Austria, part of Springer Nature 2021 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Young率 ,  *頁岩 ,  化学反応 ,  脆性 ,  三軸圧縮試験 ,  塩化ナトリウム ,  引張 ,  軸方向応力 ,  内部摩擦角 ,  地質 ,  構成方程式 ,  付着力 ,  構成モデル ,  剪断破壊 ,  シェールガス

著者キーワード (5件)： 頁岩 ,  三軸圧縮試験 ,  機械的性質 ,  CO_2-水-岩石反応 ,  統計的損傷構成モデル

分類 (1件)： 岩盤の力学的性質  (HE02000H)

タイトルに関連する用語 (7件)： 流体 ,  吸水 ,  頁岩 ,  機械的性質 ,  実験 ,  モデリング ,  研究