液氮冷却花岗岩

高温下显著劣化

一种经液氮低温处理后物理力学性能显著下降的高温花岗岩，适用于增强干热岩地热储层造缝。

Wang, Linchao · Yi, Xue · Jia, Liu · 曹小杉 · Yong, Liu · Pathegama Gamage, Ranjith · Fei, Xiong · Ma, Zongyuan

Physics of Fluids 2025

参数信息

波速峰值振幅

20.98 dB

平均扫描高度

2.82 mm

技术优势

显著降低岩石强度

液氮冷却后花岗岩的抗拉强度和弹性模量显著下降，使储层岩石更易破裂，降低造缝难度。

高温下损伤更剧烈

初始温度越高，液氮冷却导致的损伤越严重，200 °C以上效应显著，特别适合深层高温干热岩。

增强裂缝复杂度

液氮冷却后断裂面粗糙度、扫描高度和盒维数均增大，有助于形成更复杂的裂缝网络，提高地热采收率。

应用场景

• 地热开采：用液氮冷却致裂高温岩体，替代传统水力压裂，提高地热开采效率。
• 干热岩储层改造：利用冻融循环制造复杂裂缝网络，增强干热岩储层渗透性。
• 增强型地热系统：为增强型地热系统提供新型储层改造手段，降低造缝成本。