干热岩体热冲击后纵波波速演化规律研究

作者：武治盛; 冯子军^*; 惠峥; 石晓巅; 赵阳升

来源：煤炭科学技术, 2021, 49(10): 58-65.

DOI：10.13199/j.cnki.cst.2021.10.008

• 花岗岩
• 热液充填
• 热冲击
• 热破裂
• 干热岩

干热岩体花岗岩受构造运动影响,产生规模较大的节理裂隙,形成裂隙干热岩体,这些裂隙在后期被热液充填后,称后期热液充填裂隙干热岩体,充填体与母岩的胶结面是一个弱面,利用该弱面极易于建造干热岩地热人工储留层,大幅节省建造成本。为研究实际干热岩地热开发中注入低温水热冲击后母岩、充填体及其胶结面性质的演化规律,利用超声波检测技术研究了4类50 mm×100mm标准岩样(花岗岩母岩、充填体、含纵向胶结面充填花岗岩、含横向胶结面充填花岗岩)在室温至600℃高温条件下反复热冲击及不同冲击氛围(0℃水冷却冲击和室温冷却冲击)下的纵波波速演化规律。研究结果表明:室温下含胶结面充填花岗岩的开口孔隙率较母岩、充填体低,而波速较母岩、充填体大;室温-300～0℃水反复热冲击过程中,4类岩样在首次热冲击后波速降幅可达40%～50%,之后随着热冲击次数增加波速降幅减小,约3%;相同高温下,4类岩样在0℃水冷却冲击后的波速降幅均较室温冷却冲击时大,说明0℃水冷却冲击对岩石的损伤更强;相同热冲击方式下,含胶结面充填花岗岩波速降幅较母岩、充填体大,这是因为胶结面附近的矿物颗粒尺度差异最大,热破裂程度最强。研究结果对断层模式干热岩地热开发中储留层的建造及开发过程中储留层结构演化的认识有重要指导意义。

• 单位
  太原理工大学