Mechanism of fracture permeability in crystalline rock under controlled stress and temperature conditions

受控应力和温度条件下结晶岩石裂缝渗透率机制

基本信息

  • 批准号:
    21560521
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.91万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2009
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2009 至 2011
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In this study, flow-through experiments on a single fracture in granite has been carried out under confining pressures of 5-10 MPa, and at temperatures of 20-90℃. The fracture aperture and the permeability monotonically decreased with time at room temperature, and reached a quasi-steady state. Then, after the temperature was raised to 90℃, the aperture decreased again throughout the rest of the experiments. Fluid samples were taken from the outlet to examine the elemental concentrations that were evaluated by inductively-coupled plasma atomic emission spectrometry(ICP-AES). The elemental concentrations increased with increase of temperature. After the flow-through experiments, the fracture surface was observed by scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy(SEM-EDX). The formation of a few kinds of precipitated minerals such as silica and calcite was revealed. The precipitation was limited to quite local and small areas. However, the precipitated minerals seemed to have had some influences on the permeability.
本文在温度20-90℃、围压5-10 MPa条件下,对花岗岩单裂隙进行了渗流实验。在室温下,裂缝开度和渗透率随时间单调下降,并达到准稳态。然后,在温度升高到90℃后,孔径在其余实验中再次减小。从出口采集流体样品,以检查通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)评估的元素浓度。元素浓度随温度的升高而增加。在流过实验之后,通过扫描电子显微镜结合能量色散X射线光谱(SEM-EDX)观察断裂表面。研究表明,在沉积过程中,有少量沉淀矿物形成,如硅石、方解石等。降水仅限于相当局部和小的地区。然而,沉淀的矿物似乎对渗透性有一些影响。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
熱・拘束圧環境下における不連続面を有する花崗岩の透水性評価
热围压环境下不连续表面花岗岩的渗透率评估
  • DOI:
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    木下尚樹;安原英明
  • 通讯作者:
    安原英明
Evolution of fracture permeability in granite under temperature, confining pressure and pH coditions prescribed
规定温度、围压和 pH 条件下花岗岩裂缝渗透率的演变
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H. Yashuhara;N. Kinoshita;S. Nakashima and K. Kinoshita
  • 通讯作者:
    S. Nakashima and K. Kinoshita
温度・Phを制御した花崗岩のフロースルー溶解試験
控制温度和 pH 值的花岗岩流通溶解测试
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Yasuhara;H.;D. Elsworth;川下慧
  • 通讯作者:
    川下慧
Temporal alteration of fracture permeability in granite under hydrothermal conditions and its interpretation by coupled chemo-mechanical model
  • DOI:
    10.1016/j.apgeochem.2011.07.005
  • 发表时间:
    2011-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.4
  • 作者:
    H. Yasuhara;N. Kinoshita;H. Ohfuji;D. Lee;S. Nakashima;K. Kishida
  • 通讯作者:
    H. Yasuhara;N. Kinoshita;H. Ohfuji;D. Lee;S. Nakashima;K. Kishida
熱環境下における岩石不連続面の透水・力学特性実験
热环境下岩石间断面渗透率和力学性能试验
  • DOI:
  • 发表时间:
    2011
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    大島章寛;志比利秀;亀井健史;木下尚樹
  • 通讯作者:
    木下尚樹
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Mechanism of changing thermally induced hydraulic and mechanical character of rock fracture
热致岩石破裂水力力学特性的改变机制
  • 批准号:
    24560607
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 2.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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