本發明屬于深部巖石與鉆探工程領域,是一種研究深部高溫高壓地層鉆進過程與孔壁圍巖裂隙發育方法，具體涉及一種可實現深部地層鉆進過程與井壁圍巖裂隙發育研究室內試驗方法。
背景技術：
干熱巖等深部地熱資源的開采與開發離不開鉆井工程，高溫高壓是深部地層顯著的環境特征。具有開發價值的干熱巖溫度不低于200℃，但該溫度下的干熱巖地層深度往往超過3000m，地層的地應力和豎向自重應力一般超過50mpa，硬脆性的花崗巖是典型的干熱巖儲能巖種，大量花崗巖高溫與應力-應變試驗證明，花崗巖在200℃以上的高溫下其力學強度、物理力學參數往朝著不利于井壁穩定方向有不同程度的變化。此外，溫度對花崗巖結構也會產生顯著影響，花崗巖在高溫作用下其內部的微裂隙得到充分發育，巖石結構劣化，不利于深部井壁穩定。
現階段深部巖土試驗研究重點以礦井、巷道、隧洞為主，服務于采礦行業，其研究的深度比干熱巖等深井深度低，且采礦行業的巖土環境溫度相對不高，巖土條件也以沉積巖為主。目前對深部干熱巖等硬脆性花崗巖的研究停留在室內的高溫高壓試驗為主，缺乏對高溫后高壓條件下花崗巖地層鉆進的試驗研究。深部干熱巖的鉆進是一個動態的過程，鉆進過程破碎巖石，形成井壁，在鉆井液液柱壓力協調下井壁存在應力平衡問題，井壁裂紋的發育對井壁穩定有重要影響。鉆進過程是井壁圍巖應力狀態是一個突然變化的過程，目前針對真實的深地鉆探動態過程研究較少，研究深部高壓環境下的結晶巖等硬脆性巖石破碎試驗與井壁圍巖裂紋變化在鉆頭破碎切削的發育特征不多，缺乏相對應的研究思路和研究方法。借助于鉆探手段獲取深部高溫高壓硬脆性地層情況與地熱資源是研究的重要目標，因此，需要一種研究深部高溫高壓地層鉆進過程與孔壁圍巖裂隙發育方法。
因此，研究出一種研究深部高溫高壓地層鉆進過程與孔壁圍巖裂隙發育方法尤為重要，通過該方法來研究不同應力條件下、不同高溫熱處理后硬脆性巖層在鉆掘過程中的井壁裂紋發育、鉆進進尺速率、井壁圍巖的破裂響應規律，為深部地層鉆進和深部地層井壁穩定提供實質性的工程指導建議。
技術實現要素：
針對上述存在的問題和需求，本發明旨在研究深部巖層在鉆掘開挖過程中的鉆進效率、井壁圍巖應力變形和失穩規律、井壁裂紋發育特征，為模擬實際深井鉆進提供一種方法研究可能。試驗過程中可實現高應力作用下硬脆性巖石鉆進效率、井壁圍巖在卸荷應力場下的裂紋發育、井壁穩定、井壁圍巖應
聲明：
“研究深部高溫高壓地層鉆進過程與孔壁圍巖裂隙發育方法” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：中南大學
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2025年07月23日 ~ 26日 
