高围压热裂解试验装置

热裂解钻井是一种有望高效开发干热岩中地热资源的钻井新方法。为了深入研究热裂解钻井,设计了一种用于热裂解钻井的高围压热裂解试验装置。该装置由能量模块、增压模块、试验模块及压力控制模块组成,可以实现与地层条件相似的高围压条件下热裂解破岩试验。高温冲击试验结果表明:随着燃料流速增加,喷射长度变得越来越长,并且喷射状态发生改变,燃料与氧气的最佳比值为0. 22~0. 28;非熔化区矿物成分有石英、斜长石、方解石和黏土矿物,熔化区矿物成分有石英和方沸石,两种区域的石英含量都最高,占比都在80%以上;相比于非熔化区,熔化区的石英含量更高,这也表明石英是控制熔化的关键矿物;在破坏区边缘既存在热应力诱导形成的裂缝,也存在高温作用形成的熔化区;由于破坏区的中心区域温度较高,选取的位置整体都发生了熔化。研究结果有助于更好地揭示热裂解钻井机理,并为其现场应用提供指导。