科创中国

一、项目意义

当前，水力压裂技术广泛应用于多个工程领域，如页岩油气资源开采、地应力水压致裂测量、煤矿水压致裂卸压、低渗煤层水压致裂增透、干热岩水压致裂换热开采等。为提高水力压裂技术的致裂效果，相关科研人员从水力裂隙萌生、扩展发育规律及与天然裂隙的互馈作用机制等方面开展了大量岩石力学试验。但目前使用较为广泛的向压裂液中加入示踪剂的手段仍存在难以实时监测水力裂缝扩展及与天然裂缝互馈作用规律的问题，且实现目标压裂效果时成本较高。

氨气是一种高水溶性气体，其在水中的溶解度会随温度的改变而产生较大的变化，而氨气溶于水后称为氨水，电离平衡导致氨水溶液中存在大量游离态的铵根离子及氢氧根离子，导致氨水溶液呈现碱性，便于压裂过程中裂隙扩展实时电子捕获示踪及压裂后的裂隙形态的酸碱指示剂肉眼观测。

二、项目优势

在一定程度上提高实验室岩石压裂试验的科学性及致裂效果，对工业生产现场应用等方面具有一定的参考性。这主要体现在：通过将0℃饱和氨水溶液注入到岩石试样后，利于使用电子捕获示踪检测技术对压裂裂缝扩展过程实时监测，实现压裂示踪的目的，而压裂结束沿主裂缝平面劈开岩石试样后，滴加酸碱指示剂还可以通过变色反应肉眼观察裂隙形成情况。另外不断的升温降温过程利于水压裂缝、岩石内部骨架及原始微孔裂隙结构产生进一步疲劳损伤，提高实验室岩石压裂效果。

三、转化需求

（1）本成果技术成熟，市场需求大，但项目大面积推广资金投入较大，需要政府给予一定的政策和资金扶持。（2）本技术成果也可在其他相关领域应用，但需要做进一步的针对性研究。