高温水冷后花岗岩微观孔径及渗透性分析
2021-02-25张宇皓段志波
科学技术与工程 2021年1期
张宇皓,段志波,张 帆
(1.湖北工业大学土木建筑与环境学院,武汉 430068;2.法国里尔大学里尔科技学院,阿斯克新城 59655)
随着科技的不断进步,地热资源作为一种可再生的清洁能源逐渐被世界各国重视,其中干热岩的储量远大于煤炭、石油、天然气等资源的储量。开采干热岩主要用于地热发电,在干热岩开发过程中的人工储留层建造和高温岩体钻井问题均需要大量试验研究进行论证[1]。因此将岩石高温水冷处理后,分析其渗透性及微观结构变化对工程的安全性及经济性具有重要的实际意义。
中外众多学者[2-10]针对岩石受高温后的物理力学特性开展了大量研究,研究表明,高温处理使岩体产生热破裂现象,内部产生大量微裂隙,使其物理力学性质劣化。Alm等[11]对不同温度热处理后花岗岩的力学特性开展了试验研究,并讨论了岩石在温度作用下的微破裂过程。Zhang等[12]以高温水冷处理后的花岗岩为研究对象,总结了孔隙率、纵波波速、气体渗透率、弹性模量及抗压强度等指标随温度的演化规律,研究表明高温产生的温度裂隙及内部孔隙结构的变化是岩石物理力学性质下降的主要原因。郤保平等[13]研究了岩石高温水冷后的力学特性,研究表明存在某个特定的阈值温度,超过该温度将使岩石的力学性能大幅度下降。Zhang等[14]还对不同温度处理的花岗岩进行了静水压力试验和气体渗透试验,研究表明随着温度的逐渐升高,花岗岩的微裂纹密度逐渐增大,残余体积应变也逐渐增大。……
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