页岩吸附二氧化碳变形特性试验研究

敖翔^1,2，卢义玉^1,2，汤积仁^1,2，黄飞^1,2，廖引^1,2，贾云中^1,2

1. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室2. 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室

摘 要：选取四川省宜宾市下志留统龙马溪组页岩,基于自主研发的"高温高压页岩吸附膨胀仪",开展了恒温条件下页岩吸附不同压力CO2的变形试验,以此探讨页岩吸附CO2的变形规律。试验结果表明:页岩吸附CO2的变形以膨胀变形为主,随CO2压力的增加,页岩膨胀变形量呈现先增大后减小的变化规律,在不同CO2压力作用下页岩的膨胀变形可以用超临界DR(SDR)模型的形式进行描述;页岩在不同压力CO2的作用下具有相似的变化趋势,即变形均经历3变形阶段:短暂压缩阶段,缓慢膨胀阶段,变形稳定阶段;页岩吸附变形体现出明显的方向性,即垂直层理比平行层理的变形量大。

关键词：页岩;吸附;超临界二氧化碳;膨胀;