Practical approaches for addressing shale testing challenges associated with permeability, capillarity and brine interactions

شیل ها برای آزمایش های مکانیکی چندین چالش پیش رو دارند. اندازه گلوکز مودال از چند نانومتر تا چند ده نانومتر متغیر است و این اندازه های منحنی کوچک منجر به مقدار بسیار کم نفوذپذیری و ضریب انبساط می شود. آنها همچنین به مقادیر بالای مکش مویرگی اجازه می دهند، حتی در شیل های کاملا اشباع باقی مانده. مکش کامل می تواند حتی بیشتر از مکش مویرگی باشد، عمدتا به دلیل اثرات مرتبط با سطوح خاک رس. خاکها همچنین باعث ایجاد نیروی شیمیایی اسمزی می شوند که باعث اختلاف فشار هیدرولیکی بین مایع منافذ شیل و نمک در یک خط یا مخزن منافذ خارجی می شود. تمام این خصوصیات به طور مستقیم بر پروتکل های آزمایش تاثیر می گذارد. اولین گام در هر آزمون باید استرس محدود کننده ای را برای افزایش فشار منافذ تا مقدار مثبت و قابل اندازه گیری استفاده کنید. فشرده سازی ایزوستاتیک بدون در نظر گرفتن ترکیب فشرده سازی سه فشرده بدون درز و با اندازه های کوچک نمونه (و صفحه نمایش های زهکشی در صورت لزوم)، باعث می شود که مدت زمان آزمون نسبتا کوتاه باشد که هنوز هم برای تعادل فشار منافذ در طول بارگذاری و شکست انجام می شود. طیف وسیعی از مقادیر تنش ماندگار را می توان با اولین تعادل نمونه های شیل در مقادیر مختلف مکش، برای تغییر میزان آب به دست آورد. اگر به طور فعال در افزایش فشار یا اشباع منافذ نمونه می توان از آن اجتناب کرد، سپس از روش هایی استفاده می شود که نیازی به تماس با آب نمک ندارند.