不同冷却时间对高温花岗岩可钻性实验研究

第42卷 第2期2023年 3月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y

V o l .42 N o .2

M a r . 2023陈帅,石祥超,

高雷雨,等.不同冷却时间对高温花岗岩可钻性实验研究[J ].地质科技通报,2023,42(2):356-364.C h e n S h u a i ,S h i X i a n g c h a o ,G a o L e i y u ,e t a l .E x p e r i m e n t r e s e a r c h o f t h e i n f l u e n c e o f d i f f e r e n t c o o l i n g t i m e s o n t h e d r i l l a b i l i t y o

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i t e [J ].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y

,2023,42(2):356-364.基金项目:国家自然科学基金重点项目(地区联合基金)(U 20A 20266);中国石油-西南石油大学创新联合体项目(2020C X 040103

)作者简介:陈 帅(1995 ),男,现正攻读油气井工程专业硕士学位,主要从事石油工程岩石力学方面的科研工作㊂E -m a i l :3286827731@q q

.c o m 通信作者:石祥超(1981 ),男,教授,博士生导师,主要从事石油工程岩石力学方面的教学与科研工作㊂E -m a i l :s x c d r e a m@163.

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不同冷却时间对高温花岗岩可钻性实验研究

陈 帅,石祥超,高雷雨,唐 杨,李清鲮

(西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500

)摘 要:为了研究高温后花岗岩的可钻性和微观损伤变化,同时也为了研究高温后不同冷却时间对可钻性的影

响,对高温热处理后的花岗岩冷却不同时间(2,4,24,48h ),通过可钻性实验和铸体薄片鉴定,得到高温对花岗岩可钻性的影响规律和影响机理,同时也得到不同冷却时间对花岗岩可钻性的影响㊂研究结果表明,花岗岩在热处理不超过500ħ和自然冷却2h 的约束下始终保持一个较高的可钻性级值,在冷却4,24,48h 后,

高温对可钻性的影响表现为3个阶段(第一次劣化阶段㊁强化阶段㊁第二次劣化阶段)㊂微裂纹产生的位置及数量影响着岩石抵抗破碎的难易程度,400ħ热处理后花岗岩内部微裂纹开始显著增加,当石英颗粒内部产生大量微裂纹时,花岗岩的可钻性显著降低㊂100ħ热处理后同时冷却不超过4h 会显著影响花岗岩的可钻性,200~400ħ热处理后,

花岗岩的可钻性级值会随着冷却时间(4~48h )的继续增加显著增加,500ħ对花岗岩产生的损伤是不可恢复的,600ħ已

经完全使花岗岩劣化㊂弄清高温和冷却时间对花岗岩可钻性的影响,可以为干热岩资源的高效开采提供基础的理论支撑

㊂

关键词:冷却时间;高温;花岗岩;可钻性

中图分类号:P 634 文章编号:2096-8523(2023)02-0356-09 收稿日期:2021-08-19

d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q

.2022.0102 开放科学(资源服务)标识码(O S I D )

:E x p e r i m e n t r e s e a r c h o f t h e i n f l u e n c e o f d i f f e r e n t c o o l i n g t i m e s o n t h e d r i l l a b i l i t y o f h i g h -t e m p

e r a t u r e g r a n i t e C h e n S h u a i ,S h i X i a n g c h a o ,G a o L e i y u ,T a n g Y a n g ,L i Q i n g l i n g

(S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f O i l a n d G a s R e s e r v o i r G e o l o g y a n d E x p

l o i t a t i o n ,S o u t h w e s t P e t r o l e u m U n i v e r s i t y ,C h e n g

d u 610500,C h i n a )A b s t r a c t :T o s t u d y t h

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o -s u r e a n d t o s t u d y t h e i n f l u e n c e o f d i f f e r e n t c o o l i n g t i m e s o n d r i l l a b i l i t y a f t e r h i g h t e m p e r a t u r e e x p

o s u r e ,g r a n i t e f o r h i g h -t e m p e r a t u r e h e a t t r e a t m e n t w a s c o o l e d b y d

i f f e r e n t t i m e s (2h ,4h ,24h ,a n d 48h ).T h r o u g h t h e d r i l l a b i l i t y e x p e r i m e n t a n d t h e c a s t t h i n i d e n t i f i c a t i o n o f t h e p r o c e s s e d r o c k s a m p

l e s ,t h e i n -f l u e n c e l a w a n d m e c h a n i s m o f h i g h t e m p e r a t u r e o n t h e d r i l l a b i l i t y o

f g r a n i t e w e r e o b t a i n e d ,a n d t h e i n f l u -e n c e o f d i f f e r e n t c o o l i n g t i m e s o n t h e g r a n i t e d r i l l a b i l i t y w a s a l s o i n v e s t i g

a t e d .T h e r e s e a r c h r e s u l t s s h o w t h a t g r a n i t e a l w a y s m a i n t a i n s a h i g h d r i l l a

b i l i t y i n d e x u n d e r t h e

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500ħa n d n a t u r a l c o o l i n g f o r 2h .A f t e r c o o l i n g 4h ,24h ,a n d 48h ,t h e i m p a c t o f h i g h t e m p

e r a t u r e o n d r i l l a b i l i t y s h o w s t h r e e s t a g e s (F i r s t d e g r a d a t i o n s t a g e ,s t r e n g t h e n i n g s t a g e ,s e c o n d d e g r a d a t i o n s t a g e ).T h e l o c a t i o n a n d n u m b e r o

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