温度、三轴应力条件下砂岩渗透率阶段特征分析

利用20mn伺服控制高温高压岩体三轴试验机进行了长石细砂岩的渗透率试验，研究了恒定三轴压力和常温至600℃条件下砂岩渗透率变化特征。试验表明，随着温度增加，长石细砂岩渗透率变化规律表现为5阶段特征：①低温段，随温度升高渗透率略有下降；②阈值温度前段，达到阈值温度后，渗透率急剧增大，产生一个突跃，增加了65倍；③阈值温度后段，随着温度的继续升高，渗透率出现下降；④稳定段，渗透率达到谷值后不再下降，并稳定在一个较高水平，是室温渗透率的8倍；⑤高温段，渗透率重新增大。通过对长石细砂岩的细观结构变化及声发射事件（aeevents）计数率分析后认为：渗透率的阶段性变化规律主要与内部矿物颗粒之间及其内部因局部热应力集中而诱发产生的微裂缝的开闭有关；高温条件下的长石细砂岩渗透率二次剧烈变化则主要与砂岩中部分矿物晶体颗粒成分在高温环境下的熔融、重结晶等现象有关。