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题名我国干热花岗岩在不同冷却条件下的力学响应研究进展
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作者
解经宇
宋继伟
隋建才
赵萌
王韧
曾翀
王建龙
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机构
中国矿业大学资源与地球科学学院
贵州省地质矿产勘查开发局
山东能源集团技术研究总院
中铁大桥局集团有限公司桥梁智能与绿色建造全国重点实验室
中国石油集团工程技术研究院有限公司
中国石油集团川庆钻探工程有限公司
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出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第3期126-142,共17页
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基金
国家自然科学基金项目(42102353)
中国科协青年人才托举工程项目(2023QNRC001)
+1 种基金
贵州省科技计划项目(黔科合支撑〔2023〕一般173)
贵州省地矿局地质科研项目(黔地矿科合〔2022〕4号)。
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文摘
【意义】增强型地热系统(EGS)是目前开发干热岩的关键技术手段,在EGS的建设与运行过程中,储层岩石会遇到高温冷却、循环冷却、遇水冷却等多种冷却条件。因此,研究不同冷却条件下花岗岩(典型干热岩)的力学响应特征意义重大。【进展】(1)总结并分析了不同冷却条件(高温自然冷却、遇水冷却、循环冷却)下我国典型花岗岩在力学响应(单轴抗压强度σ_(c)、弹性模量E、抗拉强度σ_(t)和泊松比ν)方面的实验数据,指出温度低于200或300℃时,高温自然冷却后花岗岩的σ_(c)、E和σ_(t)略有降低;温度高于200或300℃时,σ_(c)、E和σ_(t)随温度升高近线性减小。(2)在任意温度下,遇水冷却后花岗岩σ_(c)、E和σ_(t)随温度的升高近线性减小。循环冷却下,在经历第1次循环后花岗岩σ_(c)、E和σ_(t)迅速降低,而当循环次数大于5时,σ_(c)、E和σ_(t)逐渐趋于定值。高温自然冷却下,ν随温度升高而降低,其降幅大于高温遇水冷却条件下的ν。(3)高温花岗岩在不同冷却条件下力学性能劣化的主因是内部微裂纹的起裂和扩展。统计了不同冷却条件下干热花岗岩力学响应数据并分析其内在机理,对力学参数归一化值与温度的关系进行拟合,并提出了经验公式。【展望】提出高温花岗岩岩石力学研究的未来发展趋势,包括干热岩开采与CO_(2)地质封存结合过程中的力学响应、多场−多相−多过程耦合作用下干热岩力学响应、基于干热岩开发过程中的实际条件开展实验研究等,以期为干热岩开发的相关设计、计算和数值模拟提供理论支撑。
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关键词
增强型地热系统
干热岩
花岗岩
不同冷却条件
力学响应
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Keywords
enhanced geothermal system(EGS)
hot dry rock(HDR)
granite
varying cooling conditions
mechanical response
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分类号
P314
[天文地球—固体地球物理学]
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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