地下储层结构受温度变化的影响将会出现明显改变,具体包括两种情况。一是地下储层受外界的高温作用。例如,在核废料地下存储及稠油开采的过程中,储层岩石受高温作用会出现热损伤,孔隙空间会发生明显变化。二是高温储层与注入流体的相互作用。当流体注入干热岩等高温储层时,岩石受热冲击作用会迅速降温,孔隙空间也会发生明显改变。温度变化对岩石微观结构的改造,对孔隙内流体的渗流过程以及渗流过程中流体与岩石传热过程的影响是地下岩土工程需要考虑的关键问题。本研究基于CT技术获得岩石受热损伤及热冲击作用后的数字岩心,通过表征岩石微观结构,定量分析微裂缝、孔隙空间及骨架空间随温度的变化,并结合孔隙度、渗透率,分析温度对岩石影响的作用机理。同时,为解决样品代表性及实验条件限制的问题,本研究对含裂缝数字岩心进行了热传导模拟以及流体流过高温储层裂缝的共轭传热模拟,进一步分析裂缝参数及传热条件对岩石传热过程的影响,为实际开发过程提供系统认识。研究表明,砂岩受高温热处理后,孔隙度和渗透率随温度波动升高,在微观上是由于不同温度下矿物热膨胀及重结晶作用对砂岩孔隙空间的影响。高温碳酸盐岩受热冲击作用,胶结程度变弱,裂缝及连通孔隙空间明显扩展,含有贯穿裂缝的岩石易沿裂缝面开裂。随岩石温度的降低,岩石遇冷收缩现象逐渐明显于热冲击造成的岩石损伤。传热模拟结果显示,流体热导率对数字岩心有效热导率影响程度最大,而裂缝长度以及传热方向与裂缝方向的夹角为主要影响因素,裂缝开度的影响几乎可以忽略;储层温度越高,流体流速越快,流体流过高温储层裂缝空间的升温过程越快,而流体初始温度的影响并不明显。