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液氮循环冷却对花岗岩物理力学特性的影响
  • 78
  • 作者

    黄金涌黄滚梁秦铭耿伟乐陈晓春

  • 单位

    煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆大学资源与安全学院中石化新疆新春石油开发有限责任公司

  • 摘要
    随着能源需求逐步增长，全球对地热等非常规能源的依赖逐渐增大。液氮循环冷却技术在干热岩储层致裂方面具有超低温效应和环境友好的独特优势。本研究开展了25℃-600℃高温-液氮循环处理次数对花岗岩物理力学特性影响的实验。探讨了高温-液氮循环冷却下花岗岩的纵波波速、抗拉强度、孔隙度、孔径分布等演化规律。结果表明，随着液氮冷却循环次数的增加，花岗岩的抗拉强度和波速显著降低，孔隙度和孔径显著增大。特别是在400℃以上的高温处理后，物理力学特性的变化更为显著。此外，本研究通过分析矿物晶粒热膨胀系数差异及岩石内部温度梯度引起的损伤机制，揭示了液氮冷却对花岗岩结构造成显著损伤的原因。研究结果为低温致裂技术在地热能开发中的应用提供了实验依据。
  • 关键词

    液氮循环冷却花岗岩孔隙结构抗拉强度低温致裂

  • 文章目录
    引言
    1 试验材料和试验方法
    1.1 试验材料
    1.2 试验方法和实验流程
    2结果与分析
    2.1纵波波速变化
    2.2单轴抗拉强度变化
    2.3孔隙结构变化
    2.3.1孔隙度变化
    2.3.2 T2图谱曲线分析
    2.3.3孔径分布变化
    3讨论
    3.1高温-液氮循环冷冲击下花岗岩损伤特性
    3.2液氮冷却损伤机制
    4结论
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