鹽巖地下儲氣庫注采氣壓變化的三維地質(zhì)力學模型試驗與數(shù)值計算分析研究.pdf

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

2、營安全的重要因素，本文在國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973課題）--《油氣儲庫群運營中的災(zāi)變風險評估與調(diào)控機制》的支持下，以江蘇金壇鹽巖儲氣庫為工程背景開展了鹽巖地下儲氣庫在注采氣壓變化條件下的三維地質(zhì)力學模型試驗研究，有效揭示了注采氣壓變化對儲庫營運安全穩(wěn)定的影響。本文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：
　　 第一，以金壇鹽巖儲氣庫為工程原型，根據(jù)儲庫介質(zhì)的原巖物理力學參數(shù)、強度特征和變形特性，開展了大量的材料配比和相應(yīng)的力學試驗，研制出

3、基本滿足相似要求的儲庫模型相似材料。
　　 第二，作為技術(shù)骨干設(shè)計研制出了真三維非均勻加載模型試驗系統(tǒng)，包括模型試驗加載反力裝置、梯度非均勻加載裝置和數(shù)字加壓控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了模型試驗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)計研制出了模型注采氣試驗系統(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、智能化地實現(xiàn)注氣與采氣的整個模擬過程。
　　 第四，按照儲庫實際運營工況，采用所研制的