隨著不可再生能源的日益減少,新能源的開發(fā)成為了科學界的熱門話題。高溫地熱能作為一種可持續(xù)發(fā)展的新型能源在我國資源儲量豐富。研究溫度和應(yīng)力對花崗巖的熱破裂影響機理對高溫地熱能的開發(fā)具有巨大的指導作用�；◢弾r的熱應(yīng)力的作用下會產(chǎn)生微小的膨脹變形,當熱應(yīng)力大于花崗巖晶體間的粘結(jié)強度時會產(chǎn)生熱破裂,產(chǎn)生裂紋�；◢弾r作為高溫地熱能的儲層巖石在地底處于高溫高壓狀態(tài),對于研究實際地底條件下的巖石受溫度和應(yīng)力等因素產(chǎn)生的熱破裂規(guī)律有著巨大的難度。探究實驗溫度應(yīng)力的耦合條件下巖石的微觀結(jié)構(gòu)變化有很大的難度,目前在數(shù)值模擬方面大量學者做了很大工作,但是其結(jié)論的準確性仍需物理實驗的驗證。本文利用太原理工大學自主研發(fā)的高溫高壓真三軸試驗機,探究溫度和應(yīng)力等因素對花崗巖熱破裂的影響規(guī)律,該試驗機可施加三向不等應(yīng)力,實驗時溫度最高加熱至450℃,探究不同應(yīng)力狀態(tài)下花崗巖滲透率在100⁴50℃之間的演化規(guī)律,并用聲發(fā)射設(shè)備采集分析在升溫過程中巖石熱破裂所產(chǎn)生的的聲發(fā)射規(guī)律,在實驗完成后用高精度顯微CT系統(tǒng)掃描花崗巖試件,并且和實驗前掃描此塊試件的信息進行分析對比,比較巖石微觀結(jié)構(gòu)的變化。通過上...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
第二章 花崗巖的高溫高壓組合實驗
    2.1 試件及實驗機器
        2.1.1 試件樣品簡介
        2.1.2 實驗設(shè)備簡介
    2.2 花崗巖滲透率測定實驗
    2.3 聲發(fā)射實驗
    2.4 CT掃描實驗
第三章 溫度和應(yīng)力對花崗巖滲透規(guī)律的影響
    3.1 花崗巖的熱開裂
    3.2 溫度作用下巖石滲透率測量方法及其影響因素
        3.2.1 達西定律公式
        3.2.2 流體的黏滯系數(shù)與溫度關(guān)系
    3.3 溫度對花崗巖滲透率的影響
    3.4 溫度和應(yīng)力作用下花崗巖滲透率變化規(guī)律
        3.4.1 最大主應(yīng)力對滲透率的影響
        3.4.2 最大主應(yīng)力方向?qū)B透率的影響
    3.5 溫度作用下試件變形及其滲透率關(guān)系
    3.6 本章小結(jié)
第四章 高溫高壓下花崗巖的聲發(fā)射規(guī)律
    4.1 聲發(fā)射簡介
    4.2 聲發(fā)射的數(shù)據(jù)分析
    4.3 高溫高壓過程中花崗巖聲發(fā)射變化規(guī)律
        4.3.1 消除噪聲影響手段
        4.3.2 聲發(fā)射數(shù)據(jù)的處理
        4.3.3 溫度對巖石內(nèi)波速的影響
    4.4 聲發(fā)射和滲透率的對應(yīng)規(guī)律
    4.5 本章小結(jié)
第五章 高溫高壓前后花崗巖細觀對比分析
    5.1 高精度顯微CT試驗系統(tǒng)
    5.2 CT掃描實驗
    5.3 掃描數(shù)據(jù)分析
    5.4 實驗前后花崗巖孔隙率分析
    5.5 CT圖片花崗巖的密度分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 本文主要結(jié)論
    6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文題目及參與科研項目



本文編號：3787011