为了研究二氧化碳基增强型地热系统核心及邻近区域中超临界二氧化碳(ScCO2)作用对岩石力学性能的影响,设计了纯ScCO2与干燥花岗岩作用,ScCO2、水蒸气与干燥花岗岩作用,ScCO2与在水中浸泡了24 h后的花岗岩作用3种试验条件,每种试验条件下均开展了210、240、270℃温度下的试验.对ScCO2作用后的岩样以及一个未经处理的对比样先后开展纵波波速测试以及单轴压缩试验,获得了岩石的纵波波速、单轴抗压强度以及弹性模量.纵波波速试验结果表明,在上述3种试验条件下,花岗岩样的波速会都会发生一定程度的降低.单轴压缩试验结果表明,ScCO2作用后的岩石单轴抗压强度及弹性模量都几乎没有受到影响,但是从破坏模式看,未经处理的岩石以张拉破坏为主,处理后的岩石以剪切破坏为主,并且随着温度的升高剪切破坏越明显.试验结果说明,在不存在水或者仅有微量水存在的情况下,ScCO2的作用对岩石产生轻微损伤,岩样的刚性减弱、塑性增强,导致其纵波波速有少量的下降,但对力学强度的影响可以忽略.由此可见,在CO2-EGS系统的核心及其邻近区域,CO2的作用不会对花岗岩的力学性能产生显著影响.

CO2;增强型地热系统(EGS);花岗岩;高温高压;力学性质

中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点试验室,湖南长沙410083;中南大学地球科学与信息物理学院,湖南长沙410083

[1]薛卉;舒彪;陈君洁;路伟;胡永鹏;王益民;曾凡;黄若宸-.高温高压下超临界二氧化碳作用对花岗岩力学性质影响的试验研究)[J].岩土力学,2022(02):377-384

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