科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
深部干热岩地热开采过程中向高温储层注入低温水，将会改变储层岩石渗透率，进而直接影响增强型地热系统(EGS)采热效率。为探究遇水冷却下干热花岗岩渗透率变化规律及演化机制，本文利用岩石全自动气体渗透率测试系统进行不同冷却速率下干热花岗岩渗透率演化测试，分析围压和加载方式对花岗岩渗透率的影响规律，并采用偏光显微镜和计算机断层扫描(CT)进行干热花岗岩细观结构观测，探讨其二维和三维微观结构变化特征，揭示其渗透率演化机制。试验结果表明：(1)不同冷却速率下干热花岗岩渗透率和渗透流量随温度的升高逐渐增大，且遇水冷却条件下花岗岩渗透率和渗透流量总是大于自然冷却条件下的值，而最小渗透压力则呈现相反的趋势。(2)不同冷却速率下花岗岩试样的二维微裂纹密度和平均宽度、三维孔隙率均随温度的升高而不断增加，且遇水冷却条件下微裂纹密度、平均宽度和孔隙率的值均大于自然冷却条件下的值。(3)不同冷却速率下花岗岩渗透率的变化主要与岩石内部微裂纹的演化有关，而岩石内部微裂纹的演化主要是由于矿物非均匀膨胀和内部物理化学反应所引起的，遇水冷却促进其渗透率进一步提高。(4)随着围压的增大，不同冷却速率下干热花岗岩渗透率呈负指减小的趋势，卸荷作用下花岗岩渗透率远小于加载作用下的值。研究结果期望揭示深部干热岩地热开采过程中渗透率演化机制，并为EGS采热模拟提供可靠的参数。
- 出版日期2023
- 单位中国矿业大学; 吉林大学; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 岩土钻掘与防护教育部工程研究中心; 重庆大学; 中国地质大学（武汉）; 西南交通大学; 土木工程学院; 中国矿业大学（北京）
