盐岩地下储气库稳定性分析
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
面。
存 的一 种 的重要介 质 。 自从 ４ ０年 代盐岩储 气库 在德 国获得 专利 开始 ， 欧洲 、 国 以及 前 苏 联 等 国 美
家在建设 盐 岩储气 库 方 面 已经 具 有 了较 为 成熟 的 技 术 。 目前 ， 界各 国 已建 造 了大量 的盐岩地 下储 世 气库 。而我 国虽然 盐岩资 源分 布十分 广泛 ， 水溶 在 采矿方 面也积 累 了一定 的经 验 ， 在储 气库建 设方 但
图 ２ 计算模型图
作者简介 ： 李后荣 （９ １ ， ， １７ ～） 男 安徽舒 城人 ， ： ， 学 ｌ 高级 工程师 ， 二 一级 注册结 构 程 师， 从事 土建结 构设 计 和工程项 目管理 工作 ， ｍａ Ｅ ｉ ｌ
Ｈ ｏ ｒ ｎ ． ＠ ｃｓ ｉ Ｃ ｎ ．３ ． ｕ ｏ ｇ Ｌｉ ｉｄ ． Ｏ １ （１ １
气库运 行 过程 中不 同储 气 压 力 下 的 长期 稳 定 性进 行 了模 拟分 析 。模拟结 果 表 明 ： １ 在 同一 储 气压 （） 力下 ， 随着 流变 时 间增 加 ， 库 洞 周位 移 值 不 断增 储 大， 洞周 塑性 区范 围亦 不 断扩 大 ， 对 储 库 稳定 性 这
图 ７ 不 同储气压力下流变 ２ ０年洞周最大位移值变化图
是 不利 的 ；２ 在 相 同的 流 变 时 间 下 ， 着 储 气 内 （） 随 压增 加 ， 库 洞周 位 移值 不 断 减 小 ， 周 塑性 区范 储 洞
围逐 渐减 少 。因此 ， 了保证储 库 的容积 及其稳 定 为 性， 应适 当提 高储 库 的运 行 压 力 ， 量 减 少其 在 低 尽 内压 下 的运行 时 间 。但 是 内压 过 高 会增 加 天 然 气 渗漏 的危 险 ， 因此 ， 应将 储 气 库 运 营期 间 的 内压控 制在 一定 的范 围 内。 参考 文献 ：
计 算时 间 ， 本文 只建立 了 １２模 型进 行计算 。计算 ／
区域纵剖 面包括 ２ ０Ｉ 厚 的盐岩层 ， ０ ０ ｉ 盐岩层 下部取 ３ ０ｍ厚 的泥岩层 作为模 型 边界 ， ０ 上部 取 至地 表 即
６０Ｉ厚 的泥岩层 作为 模型 边界 ， ０ Ｉ Ｔ 计算 剖 面厚 度 共
面 尚处 于起 步阶段 ， 多关 键性 的问题 正处于 探索 许
基
泥 岩
量
＠ 盐ｉ 岩｛
泥 岩
图 ｌ 盐 矿 地 质 剖面 及储 气 库 示 意 图
当 中。 因 此 ， 文 采 用 数 值 模 拟 的 方 法 ， 用 本 运 ＦＡ ３ Ｌ Ｃ Ｄ分 析软 件 对 盐 岩地 下储 气 库 运 行 过 程 中 的长期稳 定性 进行 了研究 。
计 １０ Ｉ计 算 区域底 面积 取 ８ ０１ ４ ０ｍ． 气 １ ０Ｉ， Ｔ ８ Ｎ× ４ 储 库 中心位 于地表下 ７ ０ｍ， ０ 计算 模型 如图 ２所 示 。
计 算 模 型 的 四个 立 面采 用 垂直 于表 面 的法 向
收稿 Ｅ期 ： ０ １— １ ０ ｔ ２ １ ０ —２
盐岩是 一种 特殊 的软 岩 ， 有结 构致 密 、 隙 具 孔 度低 、 渗透 率小 、 性变形 能力 大等优 良特性 ， 塑 被认 为是 石油 、 天然气储 备和放 射性 废物处 置 的理 想场 所 ¨ 。因此 ， 部 地 下 盐 矿 成 为 世 界 各 国地 下 储 深
约 束 ， 表 面 采 用 Ｙ 向 简 支 约 束 ， 表 面 为 自由 下 上
［］ １ 刘江 ， 春和 ， 文 ， 盐 岩短 期强 度和 变形 特 性试 验研 究 杨 吴 等． ［］ 岩石力学与工程学报 ，０ ６ ２ （ １ ：１４—３０ ． Ｊ． ２０ ，５ 增 ）３ ０ １９ ［ ２］陈锋． 盐岩力学特性及其在储 气库建设 中的应用研究 ［ ． Ｄ］ 中
砉
ｌ 模 型 的建 立
某盐 矿地质 剖 面和储气 库示 意图如 图 １ 所示 ， 盐 岩层厚 度为 ２０ １， 岩层 上表 面距 地 表 的深 度 ０ １盐 １ 为 ６０ ｍ． 建储气 库为 球形 ， 径 为 ４ 体 积约 ０ 拟 半 ０ｍ， 为２ ６万 ｍ ． 于球 形 溶 腔具 有对 称 性 ， 了节 省 由 为
文章编号
１０ ５ ６ （０ １０ 一 Ｉ２— ４ ０ ０— ２９ ２ １ ） ｌ ０ ２ ０
盐 岩 地 下储 气 库 稳 定 性 分 析
李 后 荣
（ 冶赛 迪 工 程 技 术 股份 有 限 公 司 ， 中 重庆 ４ ０ １ ） ０ ０ ３
摘
要 ： 用数值 模拟 的方 法 ， 用 Ｆ Ａ ３ 采 运 Ｌ Ｃ Ｄ分析 软件 对盐岩 地 下储 气库 运行过 程 中的长期稳 定
第２ ８卷 第 １期
２１ ０ １年 ２月
贵 州 大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｕｚ ｏ ｎｖｒ ｔ Ｎ ｔｒ ｃｅ ｃ ｓ ｏｒ ａ ｏ ｉ ｕＵ ｉ ｓ ｙ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｅ ） Ｇ ｈ ｅｉ ｕ ｌ ｎ
Ｖｏ．２ ．１ １ ８ Ｎｏ Ｆ ｂ ０ｌ ｅ ．２ ｌ
性进 行 了研 究。结果表 明 ： 高 内压 可 以有 效减 小储 库 围岩 的位 移 和 抑 制 洞周 塑 性 区的 扩展 。 提
因此 ， 在储 气库运行 期 间应在储 库允许 的 范围 内适 当提 高其运行 压 力 ， 量缩短其在 低压 下的运 尽
行 时间 。
关键词 ： 盐岩 ； 气库 ； 定性 ； 值 分析 储 稳 数 中图分 类号 ：Ｕ ５ Ｔ ４ 文 献标识码 ： Ａ
通 讯 作 者 ： 后 荣 ， ｍ ｉ： ｏ ｒ ｇ Ｌ＠ ｃｓｉＣｍ． 李 Ｅ ａ １ ｕｏ ｉ ｉ ．ｏ ｃ ｌ］ ｎ ｄ
Байду номын сангаас
第１ 期
李后荣 ： 盐岩地下储气库稳定性分析
・２ １５・
４ 结 语
由于盐 岩具 有较 强 的流变 特性 ， 本文采 用数 值
模拟 的方 法 ， 运用 Ｆ Ａ ３ Ｌ Ｃ 析软件 对盐 岩地下储 Ｄ分
存 的一 种 的重要介 质 。 自从 ４ ０年 代盐岩储 气库 在德 国获得 专利 开始 ， 欧洲 、 国 以及 前 苏 联 等 国 美
家在建设 盐 岩储气 库 方 面 已经 具 有 了较 为 成熟 的 技 术 。 目前 ， 界各 国 已建 造 了大量 的盐岩地 下储 世 气库 。而我 国虽然 盐岩资 源分 布十分 广泛 ， 水溶 在 采矿方 面也积 累 了一定 的经 验 ， 在储 气库建 设方 但
图 ２ 计算模型图
作者简介 ： 李后荣 （９ １ ， ， １７ ～） 男 安徽舒 城人 ， ： ， 学 ｌ 高级 工程师 ， 二 一级 注册结 构 程 师， 从事 土建结 构设 计 和工程项 目管理 工作 ， ｍａ Ｅ ｉ ｌ
Ｈ ｏ ｒ ｎ ． ＠ ｃｓ ｉ Ｃ ｎ ．３ ． ｕ ｏ ｇ Ｌｉ ｉｄ ． Ｏ １ （１ １
气库运 行 过程 中不 同储 气 压 力 下 的 长期 稳 定 性进 行 了模 拟分 析 。模拟结 果 表 明 ： １ 在 同一 储 气压 （） 力下 ， 随着 流变 时 间增 加 ， 库 洞 周位 移 值 不 断增 储 大， 洞周 塑性 区范 围亦 不 断扩 大 ， 对 储 库 稳定 性 这
图 ７ 不 同储气压力下流变 ２ ０年洞周最大位移值变化图
是 不利 的 ；２ 在 相 同的 流 变 时 间 下 ， 着 储 气 内 （） 随 压增 加 ， 库 洞周 位 移值 不 断 减 小 ， 周 塑性 区范 储 洞
围逐 渐减 少 。因此 ， 了保证储 库 的容积 及其稳 定 为 性， 应适 当提 高储 库 的运 行 压 力 ， 量 减 少其 在 低 尽 内压 下 的运行 时 间 。但 是 内压 过 高 会增 加 天 然 气 渗漏 的危 险 ， 因此 ， 应将 储 气 库 运 营期 间 的 内压控 制在 一定 的范 围 内。 参考 文献 ：
计 算时 间 ， 本文 只建立 了 １２模 型进 行计算 。计算 ／
区域纵剖 面包括 ２ ０Ｉ 厚 的盐岩层 ， ０ ０ ｉ 盐岩层 下部取 ３ ０ｍ厚 的泥岩层 作为模 型 边界 ， ０ 上部 取 至地 表 即
６０Ｉ厚 的泥岩层 作为 模型 边界 ， ０ Ｉ Ｔ 计算 剖 面厚 度 共
面 尚处 于起 步阶段 ， 多关 键性 的问题 正处于 探索 许
基
泥 岩
量
＠ 盐ｉ 岩｛
泥 岩
图 ｌ 盐 矿 地 质 剖面 及储 气 库 示 意 图
当 中。 因 此 ， 文 采 用 数 值 模 拟 的 方 法 ， 用 本 运 ＦＡ ３ Ｌ Ｃ Ｄ分 析软 件 对 盐 岩地 下储 气 库 运 行 过 程 中 的长期稳 定性 进行 了研究 。
计 １０ Ｉ计 算 区域底 面积 取 ８ ０１ ４ ０ｍ． 气 １ ０Ｉ， Ｔ ８ Ｎ× ４ 储 库 中心位 于地表下 ７ ０ｍ， ０ 计算 模型 如图 ２所 示 。
计 算 模 型 的 四个 立 面采 用 垂直 于表 面 的法 向
收稿 Ｅ期 ： ０ １— １ ０ ｔ ２ １ ０ —２
盐岩是 一种 特殊 的软 岩 ， 有结 构致 密 、 隙 具 孔 度低 、 渗透 率小 、 性变形 能力 大等优 良特性 ， 塑 被认 为是 石油 、 天然气储 备和放 射性 废物处 置 的理 想场 所 ¨ 。因此 ， 部 地 下 盐 矿 成 为 世 界 各 国地 下 储 深
约 束 ， 表 面 采 用 Ｙ 向 简 支 约 束 ， 表 面 为 自由 下 上
［］ １ 刘江 ， 春和 ， 文 ， 盐 岩短 期强 度和 变形 特 性试 验研 究 杨 吴 等． ［］ 岩石力学与工程学报 ，０ ６ ２ （ １ ：１４—３０ ． Ｊ． ２０ ，５ 增 ）３ ０ １９ ［ ２］陈锋． 盐岩力学特性及其在储 气库建设 中的应用研究 ［ ． Ｄ］ 中
砉
ｌ 模 型 的建 立
某盐 矿地质 剖 面和储气 库示 意图如 图 １ 所示 ， 盐 岩层厚 度为 ２０ １， 岩层 上表 面距 地 表 的深 度 ０ １盐 １ 为 ６０ ｍ． 建储气 库为 球形 ， 径 为 ４ 体 积约 ０ 拟 半 ０ｍ， 为２ ６万 ｍ ． 于球 形 溶 腔具 有对 称 性 ， 了节 省 由 为
文章编号
１０ ５ ６ （０ １０ 一 Ｉ２— ４ ０ ０— ２９ ２ １ ） ｌ ０ ２ ０
盐 岩 地 下储 气 库 稳 定 性 分 析
李 后 荣
（ 冶赛 迪 工 程 技 术 股份 有 限 公 司 ， 中 重庆 ４ ０ １ ） ０ ０ ３
摘
要 ： 用数值 模拟 的方 法 ， 用 Ｆ Ａ ３ 采 运 Ｌ Ｃ Ｄ分析 软件 对盐岩 地 下储 气库 运行过 程 中的长期稳 定
第２ ８卷 第 １期
２１ ０ １年 ２月
贵 州 大 学 学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｕｚ ｏ ｎｖｒ ｔ Ｎ ｔｒ ｃｅ ｃ ｓ ｏｒ ａ ｏ ｉ ｕＵ ｉ ｓ ｙ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｅ ） Ｇ ｈ ｅｉ ｕ ｌ ｎ
Ｖｏ．２ ．１ １ ８ Ｎｏ Ｆ ｂ ０ｌ ｅ ．２ ｌ
性进 行 了研 究。结果表 明 ： 高 内压 可 以有 效减 小储 库 围岩 的位 移 和 抑 制 洞周 塑 性 区的 扩展 。 提
因此 ， 在储 气库运行 期 间应在储 库允许 的 范围 内适 当提 高其运行 压 力 ， 量缩短其在 低压 下的运 尽
行 时间 。
关键词 ： 盐岩 ； 气库 ； 定性 ； 值 分析 储 稳 数 中图分 类号 ：Ｕ ５ Ｔ ４ 文 献标识码 ： Ａ
通 讯 作 者 ： 后 荣 ， ｍ ｉ： ｏ ｒ ｇ Ｌ＠ ｃｓｉＣｍ． 李 Ｅ ａ １ ｕｏ ｉ ｉ ．ｏ ｃ ｌ］ ｎ ｄ
Байду номын сангаас
第１ 期
李后荣 ： 盐岩地下储气库稳定性分析
・２ １５・
４ 结 语
由于盐 岩具 有较 强 的流变 特性 ， 本文采 用数 值
模拟 的方 法 ， 运用 Ｆ Ａ ３ Ｌ Ｃ 析软件 对盐 岩地下储 Ｄ分