实验室液压机如何为储层稳定性提供数据支持？量化化学刺激的风险

实验室液压机通过对经过化学刺激的岩石样品进行单轴压缩试验来提供数据支持。通过破碎这些酸处理过的样品——通常是花岗岩——该设备测量特定的机械变化，特别是峰值强度（单轴抗压强度或 UCS）和杨氏模量的降低。

虽然化学刺激对于提高地热储层的渗透性是必需的，但它不可避免地会降解岩石基质。液压机量化了这种权衡，使工程师能够定义刺激改善流动而不导致储层稳定性灾难性崩溃的确切极限。

数据生成的力学

液压机对岩石样品施加受控力，以模拟地下深处的巨大压力。

通过使酸蚀花岗岩承受这些载荷，设备将化学处理的物理影响与其他地质变量隔离开来。

收集的主要指标是单轴抗压强度（UCS）。

该数据点代表岩石在失效前能承受的最大应力。将处理过的样品与未处理的样品的 UCS 进行比较，可以揭示由于化学腐蚀而损失的精确强度百分比。

在压缩过程中，压机还测量岩石的刚度或杨氏模量。

该模量的降低表明岩石变得更易变形。这表明储层壁可能会随着时间的推移而下垂或压缩，从而可能关闭酸处理旨在打开的流动通道。

化学刺激涉及注入酸以溶解矿物质并创建流动通道。

然而，这个过程不可避免地会削弱岩石的结构框架。来自液压机的数据提供了酸暴露持续时间或强度与机械退化之间的直接相关性。

在地热工程中，井筒和周围裂缝网络的稳定性至关重要。

如果实验室数据显示 UCS 急剧下降，则表明拟议的刺激策略可能导致井筒坍塌或沉降，从而危及整个项目。

储层工程中的核心挑战是在流动与强度之间取得平衡。

积极的化学刺激最大化了渗透率，这有利于能源开采。然而，液压机的数据通常显示，这是以机械阈值危险降低为代价的，从而存在结构失效的风险。

虽然单轴压缩试验提供了关键的基线数据，但它们代表了一种简化的应力状态。

实际储层受到来自所有方向的围压（三轴应力）。因此，来自液压机的数据应被视为材料强度的保守基线，而不是对原地条件的完整复制。

从这些测试中获得的数据可作为刺激策略的“可行/不可行”指标。

液压机将化学刺激的抽象风险转化为具体、可操作的数字。