?液氮壓裂技術(shù)原理跟新疆高純氣體廠家來看看

來源：nol-sol.com | 發(fā)布時(shí)間：2022年03月25日

液氮壓裂技術(shù)原理跟新疆高純氣體廠家來看看
在常壓下，當(dāng)?shù)獨(dú)鉁囟冉档?195.8 ℃時(shí)，就可形成液氮。液氮無色無味，無腐蝕性，不可燃燒，臨界溫度為-146.9 ℃，臨界壓力為 3.4 MPa (壓力)。當(dāng)與溫度較高的儲(chǔ)層接觸時(shí)，勢(shì)必會(huì)引起巖石溫度驟降，并在巖石內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，還會(huì)使孔隙水凍結(jié)成冰，對(duì)巖石產(chǎn)生凍結(jié)致裂作用，加劇巖石的破壞。這就是利用液氮的低溫原理形成的壓裂技術(shù)，也就是我們所說的液氮壓裂技術(shù)。
1、降溫致裂作用
當(dāng)由液氮降溫引起的熱應(yīng)力超過巖石強(qiáng)度時(shí)，會(huì)對(duì)巖石產(chǎn)生致裂作用。熱應(yīng)力還會(huì)在巖石內(nèi)部原有裂隙處產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)應(yīng)力強(qiáng)度大于巖石斷裂韌性時(shí)，會(huì)促進(jìn)裂隙的張開與擴(kuò)展。進(jìn)而顆粒膠結(jié)處發(fā)生破裂，顆粒間出現(xiàn)明顯裂隙。這表明由液氮降溫引起的熱應(yīng)力會(huì)使巖石內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，從而產(chǎn)生致裂作用效果。
2、凍結(jié)致裂作用
孔隙水凍結(jié)后體積膨脹比例約為9%，會(huì)對(duì)巖石顆粒產(chǎn)生凍脹力。凍脹力會(huì)對(duì)巖石膠結(jié)以及顆粒產(chǎn)生破壞作用，并造成孔隙結(jié)構(gòu)的局部損傷。凍結(jié)致裂作用對(duì)巖石的破壞主要有 3 種方式：一是孔隙水結(jié)冰體積膨脹，會(huì)對(duì)孔隙壁面造成較大壓應(yīng)力；二是孔隙水形成冰透鏡體，使巖石開裂；三是孔隙中部分尚未結(jié)冰的水在冰體的擠壓下，會(huì)產(chǎn)生額外孔隙壓力。
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