四川盆地の梓潼ブロック沙渓廟層の深層（3,680～4,250m）致密砂岩ガス層は、ナノスケールの孔喉が主導し、強い圧縮セメント化、湿潤遅延および粘土膨張が結合した地質的特徴を有し、結果として圧裂液の侵入深度が大きく、排液効率が低い（一般に20％未満）ことを特徴とする。これにより顕著なウォーター・ロックおよび粘土膨張による複合損傷が引き起こされ、ガス層の効率的な開発が著しく制約されている。本稿では、対象区域の沙渓廟層第一区間（略称シャ1区間）の天然コアを研究対象とし、高温高圧動的毛管力試験システムを駆使して、実際の貯留層の温度圧力条件（82 ℃、40 MPa 圍圧）を模擬し、水駆動ガス（圧裂液注入模擬）およびガス駆動水（圧裂液排液模擬）の全サイクル実験を体系的に実施した。これにより、圧裂および排液過程における動的毛管力の進化規則を明らかにし、「浸透率－ナノスケール孔喉占有率－湿潤遅延」の連成制御メカニズムを確定した。実験には気体浸透率（K）が(0.071～1.158)×10^-3 μm^2の15のコアを選択し、超低浸透率（K ≤ 0.1×10^-3 μm^2）、低浸透率（0.1×10^-3 < K ≤ 1.0×10^-3 μm^2）、および比較的高浸透率（K > 1.0×10^-3 μm^2）の3グループに分類し比較分析した。結果は以下の通りである。①水駆動ガス段階では、動的毛管力は含水飽和度の上昇に伴い置換駆動力から流動抵抗へ転換し、臨界転換点は約37%の含水飽和度に対応し、浸透率が低いほど（K ≤ 0.1×10^-3 μm^2）抵抗の増大が顕著であった。②ガス駆動水段階では、毛管力は常に流動抵抗を示し、含水飽和度の低下に伴い持続的に増強し、超低浸透率コアの抵抗は高浸透率コアの1.5～4.0倍に達した。③動的毛管力と浸透率の定量関係を構築し、ナノスケール孔喉占有率（70%以上）とイライト主導の湿潤遅延効果（動的接触角偏差30°～45°）の相乗増幅メカニズムを解明した。④「注水速度制御、分段緩返、粘土安定化、リアルタイム調整」の排液最適化戦略を提案し、浸透率分布と地質特性の連成に基づく差別化された工学的対策を構築した。本研究成果は、梓潼ブロックの圧裂計画の精密設計および排液制度の最適化に信頼できる実験的根拠と理論的支援を提供し、四川盆地の類似深層致密砂岩ガス層の効率的開発に重要な参考となる。

深層致密砂岩ガス層;動的毛管力;湿潤遅延;圧裂液;浸透率