天然裂缝对干热岩水力压裂裂缝扩展的影响规律

摘要：

地热能是一种清洁、环保的可再生能源,具有低碳环保、稳定高效等特点,水力压裂技术是有效开发干热岩地热资源的重要技术手段.目前高温花岗岩水力压裂时天然裂缝对水力裂缝扩展的影响未进行广泛地研究,对其水力裂缝扩展规律的认识尚不清楚.为此,以常见的干热岩类型(花岗岩)为研究对象,开展了实时高温下真三轴水力压裂实验,探究两种类型花岗岩在不同温度下的裂缝扩展特征及导流能力,揭示了干热岩水力裂缝在天然裂缝影响下的扩展规律,评价了压后裂缝的导流能力.研究结果表明:①随着花岗岩温度的上升,其起裂压力降低,裂缝面迂曲度提高,水力裂缝扩展路径更加随机;②不同温度下花岗岩压裂后裂缝的导流能力不同,随着花岗岩温度的上升,水力裂缝的导流能力也随之提高;③相同条件下,裂缝型花岗岩起裂压力低于致密型花岗岩的起裂压力,且压裂后裂缝型花岗岩的裂缝导流能力显著高于致密型花岗岩的裂缝导流能力.结论认为,寻找天然裂缝发育的干热岩储层是高效开发利用地热能的关键地质因素,实验结果对指导干热岩储层水力压裂提供了理论支撑,有助于我国地热资源的有效开发.

关键词：干热岩、真三轴水力压裂、水力裂缝、天然裂缝、裂缝扩展、起裂压力、裂缝导流能力、渗透系数

所属期刊栏目：42

分类号：TE348;P618.130.8;X936

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;教育部高等学校学科创新引智基地计划;博士后创新人才支持计划

在线出版日期：2022-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：63-72