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Analysis of the hydraulic and Heat Transfer Evolution Mechanism of a Single Rock Fracture

Journal of Earth Science 2023年第1期34卷 205-213页

作者： Biao Shu Fan Zeng John Kemeny Runjun Zhu Keping Chen Jingqiang Tan Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring(Central South University) Ministry of EducationSchool of Geosciences and Info-PhysicsCentral South UniversityChangsha410083China Department of Mining and Geological Engineering University of ArizonaTucson85719USA

Mineral dissolution and mechanical deformation of granite are two main mechanisms that affect permeability evolution of rock *** this study,two water flow-through experiments with large granite fractures were conducted at 200 0C with a constant flow rate for 24 h,under confining pressures of 5 and 10 MPa,*** pressure and temperature were measured,fracture aperture and permeability were calculated,and chemical element concentrations in effluent water were tested for mechanism *** permeability fluctuates up and down between 2.62 × 10^(-12)and 3.16 ×10^(-12)m^(2)at confining pressure of 5 MPa;while it decreased monotonously by 24% from 1.92 × 10^(-12)to1.45 × 10^(-12)m^(2)at a confining pressure of 10 *** heat transfer rates at both experiments stay stable at about 0.25 J/*** mass concentration of Ca,Na,K,and Si in effluent water are between 5 to 23mg/L,indicating slight dissolution of Ca-plagioclase,Na-plagioclase,and K-feldspar,as well as possible precipitation of minor amount of kaolinite or *** total amount of free-face dissolution and pressure dissolution are similar at 5 and 10 *** geochemical reaction counts for only small part of the aperture change,while the mechanical deformation counts the major part of the aperture change.

关键词： geothermal energy permeability heat transfer confining pressure hydraulic aperture

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