移动激光照射干热岩热裂特性试验研究

发布时间：2024-03-02 15:56

　　我国地热资源储量丰富,开发利用地热资源意义重大。高效致裂干热岩储层形成增强型地热系统一直是重点和难点。传统水力压裂是一种常见的有效手段,然而其在技术上仍然存在耗水量大、起裂部位不确定等局限。因此,研究激光致裂干热岩的新型热裂技术对于促进地热资源开发利用,具有重要的指导意义。以花岗岩为研究对象,分析了激光照射后的花岗岩温度、温度梯度及热裂效能随照射参数的变化规律,以及花岗岩在不同激光功率、不同光束直径、不同光束移动速度照射下的开口孔隙率及岩样表面裂隙形态特征。通过超声波检测仪和万能试验机测试了激光照射后的花岗岩的超声特性及力学性能。运用3D-XRM显微成像系统对花岗岩内部裂隙进行重构,分析经激光照射后岩体裂隙分布规律。得出以下主要结论:(1)采用控制变量法分别研究激光功率、光束直径以及光束移动速度对花岗岩温度场、比能及热裂效能、开口孔隙率、岩样表面裂隙分布等的影响规律。研究结果表明随着激光功率的增大,岩样高温区域增大,比能及热裂效能减小,切槽更深更宽,表面裂纹密度和开口孔隙率增大;光束直径越大,岩样表面温度越低,比能及热裂效能越大,切槽宽度增大、深度减小,表面裂纹密度和开口孔隙率减小;光...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1干热岩地热电站示意图

1绪论3图1-1干热岩地热电站示意图Figure1-1Schematicdiagramofhotrockgeothermalpowerstation发电后的余热水还可以继续用于城市居民供热取暖、生活热水供应、空调制冷等。然而，干热岩地层通常由坚硬的低渗透性花岗岩组成，使得流体很难....

图1-2干热岩储层液氮压裂预期裂缝形态

墓鄣悖?砻骺焖倮淙匆?鸬睦?αυ对冻??胀ㄑ沂?目?拉强度。Cai等人[27]通过室内实验评价了液氮对煤损伤的热效应。研究表明，液氮过冷使煤的透气性提高了48.89%~93.55%。Perkins和Gonzalez[28]的研究表明，热效应产生的二次裂缝与主裂缝垂直，有利于形成复....

图1-3激光破岩实验装置图

工程硕士专业学位论文6岩石到底会以哪一种形式破坏取决于激光本身的性质、岩石的热物理特性及岩石受辐射的时间。图1-3激光破岩实验装置图Figure1-3Diagramofexperimentalapparatusforlaserrockbreaking激光热破碎是指通过激光诱导在岩....

图1-4岩石的热破碎过程示意图

工程硕士专业学位论文6岩石到底会以哪一种形式破坏取决于激光本身的性质、岩石的热物理特性及岩石受辐射的时间。图1-3激光破岩实验装置图Figure1-3Diagramofexperimentalapparatusforlaserrockbreaking激光热破碎是指通过激光诱导在岩....

本文编号：3917054