地热资源是支撑绿色低碳能源体系建设的重要清洁能源。电法勘探作为地热储层探测与评价的重要地球物理手段，能够有效反映地下流体赋存状态和岩石导电特征。然而，地热系统通常处于高温环境，且裂缝广泛发育于地热储层中。温度变化引起的裂缝变形及其对含裂缝岩石各向异性电学性质的影响尚未得到充分揭示，制约了高温裂缝性储层电法勘探数据的定量解释。针对这一科学问题，本研究在25 °C到150 °C的温度范围内测量了含裂缝人造砂岩样品与不含裂缝人造砂岩样品的各向异性电导率变化，并依次分析了温度诱导的岩石孔隙度变化、盐水电导率与岩石孔隙度的耦合变化以及温度诱导的裂缝变形对含裂缝岩石电学性质的影响。研究结果表明，单独考虑岩石孔隙度变化及盐水电导率与岩石孔隙度变化的耦合效应，不足以完全解释含裂缝样品的电导率变化，而纳入温度诱导的裂缝变形后，理论计算结果与实验观测结果高度一致，表明裂缝变形是控制含裂缝岩石各向异性电学性质随温度变化的关键因素。
图1. 含定向裂缝人造砂岩样品与不含裂缝人造砂岩样品随温度变化的电导率实验测量结果
图2. 温度诱导的裂缝变形结果。反演裂缝参数的误差来源于岩石电导率和孔隙度的测量不确定性，以及由此引起的胶结指数不确定性
图3. 不同温度下含裂缝岩石各向异性电导率实测结果与模型计算结果。模型计算各向异性电导率的误差来源于所获得裂缝参数的不确定性
本研究揭示了高温条件下裂缝变形对裂缝性岩石各向异性电学性质的影响机制，建立了温度、裂缝变形与岩石电学响应之间的联系，为裂缝性地热储层的电法探测、精细评价与动态监测提供了新的岩石物理依据。研究成果发表在国际重要期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth。论文第一作者为tyc7111cc太阳成集团博士研究生杨宇婷，通讯作者为太阳成tyc7111cc韩同城教授，合作者包括中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院高级工程师刘卫华和太阳成tyc7111cc符力耘教授。
论文信息：Yuting Yang, Tongcheng Han, Weihua Liu, Li-Yun Fu, 2026. Temperature effects on the anisotropic electrical properties of artificial sandstones with aligned penny-shaped cracks. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 131, e2025JB033132. https://doi.org/10.1029/2025JB033132
