深部層狀鹽巖地下儲氣庫的風(fēng)險評價與分析研究.pdf

1、鹽巖具有低滲透率、良好的蠕變行為和損傷自我恢復(fù)能力等特點，因此在鹽巖介質(zhì)中儲存天然氣時能夠保證儲庫的密閉性和在變化儲存壓力下的儲庫的穩(wěn)定性。正是由于鹽巖地層的特殊性，利用深部鹽巖洞穴進行能源儲備形式已經(jīng)被各國政府廣泛認可。近年來，我國也已開始鹽巖地下能源儲備的選址及建設(shè)工作。盡管相對于其它地下能源儲備圍巖體，鹽巖能源地下儲備庫具有較好的安全性，但近三十年來，國外鹽巖地下油氣儲庫災(zāi)難性事故時有發(fā)生，經(jīng)常出現(xiàn)油氣滲漏、溶腔失效、地表沉陷等災(zāi)

2、害，對環(huán)境和能源儲備安全帶來了災(zāi)難性后果。而且相對國外在地層結(jié)構(gòu)簡單的巨厚鹽丘中的儲備庫建設(shè)相比，我國的鹽巖層具有埋藏淺、鹽層薄、夾層多、品位低等特點，在這種地質(zhì)條件相對復(fù)雜條件下建庫，難度大、運行風(fēng)險高，將面臨更為復(fù)雜的科學(xué)問題和技術(shù)難題。尤其在風(fēng)險管理方面亟需就相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)問題進行研究并取得突破，以滿足我國能源儲備安全的要求。
　　 本文的研究內(nèi)容和主要研究成果如下:
　　 (1)統(tǒng)計出鹽巖地下儲氣庫的風(fēng)險事故，對

3、可能導(dǎo)致地下油氣儲庫產(chǎn)生油氣滲漏、地表沉陷、庫群破壞的災(zāi)變風(fēng)險因素進行了分析和辨識，獲得了層狀鹽巖地下儲氣庫的主要風(fēng)險因子。
　　 (2)建立了基于莫爾-庫倫破壞準則的鹽巖地下儲氣庫片幫破壞風(fēng)險功能函數(shù)，提出了基于改進一次二階矩法的鹽巖地下儲氣庫片幫破壞風(fēng)險失效概率的計算方法。
　　 (3)根據(jù)鹽巖損傷擴容邊界線，建立了鹽巖地下儲氣庫的密閉性功能函數(shù)，提出了鹽巖地下儲氣庫的滲漏風(fēng)險失效概率的計算方法。
　　 (4

4、)考慮鹽巖儲氣庫蠕變體積收縮，建立了基于時變可靠度的鹽腔體積過度收斂風(fēng)險功能函數(shù)，提出了鹽巖地下儲氣庫體積過度收斂風(fēng)險失效概率的計算方法。
　　 (5)根據(jù)地下空間開采引起地表下沉的傳播擴散規(guī)律，提出了儲氣庫區(qū)地表沉降風(fēng)險失效概率的計算方法。
　　 (6)將建立的風(fēng)險分析方法應(yīng)用于金壇層狀鹽巖地下儲氣庫工程，對金壇層狀鹽巖地下儲氣庫運營風(fēng)險進行了評價分析，獲得了不同失效模式下儲氣庫的風(fēng)險失效概率。
　　 (7)根