鹽巖地下儲(chǔ)氣庫(kù)注采氣壓變化的三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算分析研究.pdf

1、我國(guó)為了解決能源短缺這一逐漸凸顯的矛盾，開(kāi)始實(shí)施能源戰(zhàn)略儲(chǔ)備。由于鹽巖具有良好的蠕變性、低孔隙率和低滲透性等特點(diǎn)，被國(guó)際公認(rèn)為是能源儲(chǔ)存的最理想的介質(zhì)。在國(guó)外，對(duì)鹽巖能源儲(chǔ)備的相關(guān)研究已經(jīng)比較成熟。但是，與國(guó)外巨厚的鹽丘相比，我國(guó)鹽層具有厚度小、夾層多、埋深淺等缺陷，更重要的是與國(guó)外成熟的鹽巖研究技術(shù)相比，我國(guó)對(duì)鹽巖及其儲(chǔ)庫(kù)的研究剛剛起步，有許多重大的科技問(wèn)題和相關(guān)的基礎(chǔ)理論亟待解決。由于鹽巖地下儲(chǔ)氣庫(kù)注氣與采氣交變氣壓變化是影響儲(chǔ)庫(kù)運(yùn)

2、營(yíng)安全的重要因素，本文在國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973課題）--《油氣儲(chǔ)庫(kù)群運(yùn)營(yíng)中的災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與調(diào)控機(jī)制》的支持下，以江蘇金壇鹽巖儲(chǔ)氣庫(kù)為工程背景開(kāi)展了鹽巖地下儲(chǔ)氣庫(kù)在注采氣壓變化條件下的三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)研究，有效揭示了注采氣壓變化對(duì)儲(chǔ)庫(kù)營(yíng)運(yùn)安全穩(wěn)定的影響。本文的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 第一，以金壇鹽巖儲(chǔ)氣庫(kù)為工程原型，根據(jù)儲(chǔ)庫(kù)介質(zhì)的原巖物理力學(xué)參數(shù)、強(qiáng)度特征和變形特性，開(kāi)展了大量的材料配比和相應(yīng)的力學(xué)試驗(yàn)，研制出

3、基本滿足相似要求的儲(chǔ)庫(kù)模型相似材料。
　　 第二，作為技術(shù)骨干設(shè)計(jì)研制出了真三維非均勻加載模型試驗(yàn)系統(tǒng)，包括模型試驗(yàn)加載反力裝置、梯度非均勻加載裝置和數(shù)字加壓控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了模型試驗(yàn)真三維非均勻加載的數(shù)字化和可視化。
　　 第三，作為技術(shù)骨干設(shè)計(jì)研制出了模型注采氣試驗(yàn)系統(tǒng)，包括注氣與采氣裝置和注采氣智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可高精度、智能化地實(shí)現(xiàn)注氣與采氣的整個(gè)模擬過(guò)程。
　　 第四，按照儲(chǔ)庫(kù)實(shí)際運(yùn)營(yíng)工況，采用所研制的