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进行二氧化碳爆破的荷载分析，采用指数衰减型爆破时程曲线设置孔壁荷载，考虑钻井液对井壁附近储层的冷却影响设置储层材料属性以及温度场，建立二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层的数值模型，并通过爆破过程中的最大主应力、应力张量以及Mises有效应力等云图，以及结合探针数据与岩石动态强度后绘制的激发范围图，综合分析后得出结论如下：#二氧化碳爆破原理#

(1)二氧化碳爆破致裂过程中，炮孔附近压应力集中造成压碎区，压碎区外拉应力作用形成裂隙区。距离炮孔较近区域在爆破过程中存在2次有效应力集中，第一次为压应力作用，第二次为衍生拉应力和卸荷拉应力综合作用；距离炮孔较远区域存在3次有效应力集中，其中第一次为衍生拉应力作用，第二次为压应力作用，第三次为衍生拉应力和卸荷拉应力综合作用。

(2)储层初始温度对二氧化碳爆破压碎区范围影响较大，温度越高的干热岩层爆破激发后产生的压碎区范围越大，对裂隙区范围影响较小。由于储层激发主要利用爆破裂隙区，因此可认为二氧化碳爆破致裂器在不同温度的干热岩储层中均具有较为稳定的激发效果。

(3)定压片厚度改变对压碎区范围影响较小，主要影响爆破裂隙区分布。为取得良好储层激发效果，在液态CO2充装量及活化器用量足够的情况下应提高定压片厚度获得更大范围的裂隙区。致裂器管径(型号)主要影响装药不耦合系数，由于干热岩储层水平段(炮孔)井径较大，理论上采用管体直径小于95mm的致裂器无法取得有效的激发效果。

4.2展望

二氧化碳爆破致裂技术和干热岩储层激发是近些年来比较热门的研究领域，均具有相对广阔的发展前景，但将二者相结合的研究目前开展过少，相关设备和理论都有待完善；由于缺少实际工程案例作为参考，本文主要参考前人的处理方法和炸药领域的部分理论，数值模拟分析了二氧化碳爆破建造干热岩储层的作用机理和激发范围，尚存在诸多不足之处，希望在今后的研究工作中针对以下问题进行补充研究：

(1)适用于干热岩储层的二氧化碳爆破致裂器已研制完成，但如何将其安全下放至储层位置，以及爆破后如何回收至地表仍是亟待解决的工艺难题；

(2)由于相变致裂技术为纯物理爆炸，与炸药爆炸这种化学爆炸存在一定区别，后续还需要进行更多现场试验以总结爆破规律，为二氧化碳爆破领域提供更为准确合理的计算公式。

(3)由于软件功能和操作水平限制，本文只讨论了压碎区和裂隙区的大致范围，无法通过数值模拟手段研究出爆破后裂缝的形态和扩展规律；后续可以结合颗粒流模型等数值模拟手段揭示出爆生裂缝形态在不同工况下的演化规律，同时通过设计现场试验对模拟结果加以佐证。

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