Лабораторное исследование проницаемости карбонатных пород под воздействием высоких температур


DOI: 10.34759/tpt-2021-13-4-185-192

Авторы

Липатов Н. В.

ООО «Корэтест сервис», Бабарынка, 56, Тюмень, 625003, Россия

e-mail: Lipatov.n.v@mail.ru

Аннотация

Экспериментально проанализировано влияние температурных уровней (200, 300, 400, 500, 600 и 800°C) на проницаемость карбонатных образцов. Изменения физических свойств горных пород при воздействии высоких температур можно объяснить разным тепловым расширением их минеральных зерен, следовательно, эти изменения значительно влияют на реакцию проницаемости от температуры. Поэтому в условиях эффективного напряжения и температуры, используемых в данном исследовании, тепловое расширение составляющих минералов оказывает значительное влияние как на пористость, так и на проницаемость образцов карбонатных пород. На каждом уровне температуры приложенное ограничивающее давление находилось в диапазоне 10–30 МПа, а на входе гидравлическое давление варьировалось ниже соответствующего ограничивающего давления, это необходимо для более четкого понимания закона изменения характеристик проницаемости карбонатных пород. Путем экспериментов было получено изменение проницаемости карбонатных образцов керна после высокотемпературного нагрева с ограничивающим давлением. Согласно данному исследованию, микротрещины и поры образца горной породы более чувствительны к напряжению при низком эффективном напряжении, чем при высоком действующем напряжении. Напряжение оказывает большое влияние на структурные изменения пор и трещин горных пород.

Ключевые слова:

карбонатные породы, проницаемость, температурные уровни, гидравлическое давление, эквивалент, карбонатные образцы

Библиографический список

  1. Ozguven A., Ozcelik Y. Effects of high temperature on physico-mechanical properties of Turkish natural building stones // Eng. Geol. 2014. P. 127‒136. https://www.science-direct.com/science/article/abs/pii/S0013795214002610

  2. Liu R., Li B., Jiang Y., Yu L. A numerical approach for assessing effects of shear on equivalent permeability and nonlinear flow characteristics of 2-D fracture networks // Adv. Water Resour. 2018. P. 289–300.

  3. ГОСТ 21153.0-75. Отбор проб и общие требования к методам испытаний/ Государственный комитет СССР по стандартам, Москва, 1975. С. 6–7. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0309170817305602/ via%3Dihub

  4. Sun H., Sun Q., Deng W., Zhang W., Lü C. Temperature effect on microstructure and p-wave propagation in Linyi sandstone // Appl. Therm. Eng. 2017. P. 913‒922. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1359431117301552/via%3Dihub

  5. Griffiths L., Lengliné O., Heap M.J., Baud P., Schmittbuhl J. Thermal cracking in Westerly Granite monitored using direct wave velocity, coda wave interferometry and acoustic emissions // J. Geophys. Res. Solid Earth. 2005. P. 138‒150. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/ full/10.1002/2017JB015191

  6. Pereira A.H.A., Miyaji D.Y., Cabrelon M.D., Medeiros J., Rodrigues J.A. A study about the contribution of the α-β phase transition of quartz to thermal cycle damage of a refractory used in fluidized catalytic cracking units // Cerâmica. 2014. P. 449‒456. http://www.scielo.br/scielo.php? script=sci_arttext&pid=S0366-69132014000300019

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024