循环热冲击后裂隙砂岩力学特性试验研究

摘要：

砂岩热储层的改造和长期稳定性评价对地热能源开发具有重要意义.研究了裂隙砂岩在0～8次热冲击作用下的力学特性.试验结果表明:随着热冲击次数的增加,两种冷却方式下裂隙砂岩的纵波波速、单轴抗压强度和弹性模量均逐渐减小.与水冷却相比,空气冷却对裂隙砂岩物理力学特性的劣化较弱,单轴抗压强度和弹性模量与热冲击次数呈现较好的指数函数关系.纵波波速和弹性模量均能很好地表征裂隙砂岩随热冲击次数的损伤,其中首次热冲击对裂隙砂岩力学性能的损伤最为严重,且当热冲击次数超过4次时,热冲击对裂隙砂岩力学特性的损伤显著减缓.此外,裂隙砂岩单轴抗压强度和弹性模量与纵波波速具有很好的指数函数关系.最后,在COMSOL Multiphysics中模拟了砂岩试样热冲击过程,并讨论了对流换热系数和预制裂纹对砂岩内部温度场和应力场的影响,揭示了热冲击作用下砂岩产生热裂纹的机制.

关键词：砂岩、预制裂纹、循环热冲击、损伤演化、热破裂

所属期刊栏目：44

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;广西重点研发计划

在线出版日期：2023-06-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1260-1270