关键词:
液氮冻融
力学特性
孔隙结构
核磁共振
渗透率
砂岩型铀矿
摘要:
为进一步研究液氮冻融循环作用下砂岩力学特性及其孔隙结构演化规律,以天然含水状态和饱水状态的砂岩为研究对象,采用核磁共振仪和岩石力学试验系统,测定了不同液氮冻融循环次数后砂岩的抗压强度、弹性模量、孔隙T2图谱和核磁孔隙度,分析了液氮作用下砂岩的力学特性变化、孔隙度演化及孔径分布规律,并基于SDR渗透率模型,计算了砂岩冻融循环后的渗透率变化。结果表明:经液氮冷冻处理后,砂岩的单轴抗压强度显著降低;且随着冻融循环次数的增加,强度降低幅度逐渐增大,当循环次数由0次增至5次时,天然含水状态砂岩的抗压强度降低幅度由12.25%增至29.04%,而饱水状态砂岩的抗压强度最大降幅高达55.50%。核磁共振(NMR)测试结果显示,液氮冻融循环显著增加了砂岩的孔隙度和渗透率,经5次液氮冻融循环后,饱水状态砂岩样品的孔隙度增长率为39.09%、渗透率增长率达160%(是天然含水状态砂岩渗透率增长率的1.89倍)。研究结果可为液氮压裂技术在低渗透砂岩型铀矿的高效浸出提供新思路。