隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,能源與環(huán)境問題日漸突出。干熱巖作為一種新興清潔能源,其開發(fā)利用可有效緩解能源危機、改善生態(tài)環(huán)境并助力經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。目前國內(nèi)外主要通過水力壓裂技術進行干熱巖儲層改造,在水力壓裂過程中,由于驟變溫差的作用,高溫巖體發(fā)生不同程度的損傷,從而影響其水力壓裂模式,增加儲層改造的控制難度。此外,由于花崗巖是常見儲層介質,故開展高溫花崗巖水冷破裂模式與水壓裂縫擴展規(guī)律研究對于干熱巖的開發(fā)利用具有十分重要的意義。以往關于高溫巖石及其遇水冷卻后的研究大都關注力學指標和最終破壞形態(tài),取得了許多重要進展,但未能充分考慮升溫與冷卻過程中的物理場變化規(guī)律以及冷卻次數(shù)對其變形破裂行為的影響。此外,以往針對高溫巖石水力壓裂的研究多集中在最終破壞模式,對水壓裂縫擴展演化規(guī)律以及物理場變化特征的研究較少。因此,本文開展了高溫花崗巖水冷破裂模式及水壓裂縫擴展規(guī)律研究,基于室內(nèi)試驗和數(shù)值模擬,研究了高溫及水冷條件下花崗巖的破裂力學特征,分析了花崗巖在不同溫度、圍壓和應力差條件下的水壓裂縫擴展演化模式。主要研究內(nèi)容包括如下:（1）研究了高溫花崗巖的力學特性與破裂模式。首先,基于室內(nèi)單軸壓縮試驗... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１千熱巖開采示意圖??，

?Ｉ?￣￣￣??室內(nèi)ｈ試驗?｜數(shù)值ｋ擬?１溫度、圍壓??｜Ｊ－－－－－子?ｒ?Ｌ－．—￣￣??水壓變化１１破裂壓力１１破壞形態(tài)１１接“力１溫▲場１??■??多因素影響下高溫花崗巖水力壓裂破壞模式???－－－－－Ｉ－－－－－……－－－－－－－：＿??；數(shù)值模擬?溫度、應力差??Ｌ」???????■?Ｉ?｜?１?—￣￣￣￣?１?ｔ１??破裂壓力｜?｜破壞形態(tài)｜?｜接觸力｜?｜微裂紋??Ｉ??為干熱巖開發(fā)利用提供理論指導??圖１．?２技術路線圖??８??

山東大學碩士學位論文??第二章高溫花崗巖力學特性及破裂模式研究??溫度對巖體的力學特性和破裂模式有顯著影響。干熱巖作為一種高溫巖體，??其內(nèi)部含有大量溫度缺陷，導致其的強度與變形特征及宏觀破壞模式出現(xiàn)變化。??因此，首先開展了高溫下巖體力學性質與破裂模式研究，分析了高溫花崗巖的強??度與變形特性以及最終破裂形態(tài)，調(diào)查了花崗巖在升溫條件下的破裂演化特征，??探討了高溫巖體力學性質劣化機制。??２．１高溫花崗巖單軸壓縮試驗研究??為了獲得花崗巖在不同溫度條件下的力學特性，開展了高溫花崗巖室內(nèi)壓縮??破裂試驗，同時，分析了不同溫度高溫花崗巖的最終破壞模式。??２．１．１試驗材料、裝置與方案??（１）試驗材料和試件制備??圖２．１花崗巖試件??由于干熱花崗巖力學特性和破裂模式受溫度影響顯著［６６］，為研宄典型熱儲??介質－花崗巖的力學性能，本文選取真實花崗巖為試驗材料開展研宄。本次試驗??樣品取自山東煙臺，商品名“白麻花崗巖”，外觀偏向白色，質地堅硬，表面無裂??紋。經(jīng)ＸＲＤ試驗，測得其礦物組分及含量分別為：石英（４５．６４?％）、鉀長石??（２４．１９％）、斜長石（２３．０２％）、云母（６．７５％）、其他礦物（０．４０％）。試驗用花??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]增強地熱系統(tǒng)中干熱巖水力剪切壓裂THMC耦合研究[D]. 肖勇.西南石油大學 2017

碩士論文
[1]干熱巖水力壓裂下儲層物性及其滲透性研究[D]. 李廣林.太原理工大學 2018
[2]冷熱循環(huán)后巖石物理力學性質研究[D]. 張玉良.中國礦業(yè)大學 2018
[3]熱力耦合條件下花崗巖物理力學特性研究[D]. 趙建建.湖北工業(yè)大學 2017
[4]熱—力耦合作用下硬巖微觀各向異性脆性破裂機制研究[D]. 許鐘元.成都理工大學 2014



本文編號：3545110