【摘要】：基于我國(guó)“西氣東輸”工程以及天然氣調(diào)峰需要，在我國(guó)東部地區(qū)將建造大量地下天然氣儲(chǔ)備庫(kù)，2010年江蘇金壇鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)成為我國(guó)首座投入生產(chǎn)的鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)。由于鹽巖具有較大的塑性與流變性，因此，儲(chǔ)氣庫(kù)腔體在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中必將發(fā)生一定的流變變形。另外，我國(guó)的地下鹽巖賦存具有單層厚度薄、泥巖夾層較多的層狀賦存特征，因此，層狀鹽巖具有相對(duì)特殊的力學(xué)特性。為此，本文對(duì)于我國(guó)層狀鹽巖的基本力學(xué)特性以及在周期性循環(huán)荷載條件下的力學(xué)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以及對(duì)于含有泥巖夾層的地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)進(jìn)行了有限元數(shù)值計(jì)算。 （1）通過(guò)對(duì)江蘇金壇層狀鹽巖進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度與蠕變的試驗(yàn)研究，得出了鹽巖的強(qiáng)度在17MPa左右，屬于軟巖范疇，隨著泥巖夾層含量的提高，層狀鹽巖的強(qiáng)度會(huì)有所提高；NaCl鹽巖較強(qiáng)的變形能力主要表現(xiàn)為其蠕變性，泥巖的穩(wěn)態(tài)蠕變率明顯小于鹽巖，夾層的存在對(duì)于鹽巖的蠕變具有一定的抑制作用。 （2）通過(guò)對(duì)于鹽巖試件的循環(huán)加卸載試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鹽巖強(qiáng)度并不會(huì)發(fā)生明顯變化，注采過(guò)程中的圍巖強(qiáng)度可以得到有效保證；在不同的加載應(yīng)變率（2.0×10-5/s、2.0×10-4/s、2.0×10-3/s）條件下，鹽巖的強(qiáng)度所受到的影響也不大，儲(chǔ)氣庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中，腔體圍巖應(yīng)變率控制在10-5~10-3/s之間可以保證儲(chǔ)氣庫(kù)腔體的安全穩(wěn)定。 （3）利用有限元數(shù)值分析軟件ANSYS的瞬態(tài)分析方法對(duì)于地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建立理想形狀計(jì)算模型，對(duì)于儲(chǔ)氣庫(kù)在20年注采運(yùn)行期間受到周期荷載作用下的長(zhǎng)期流變變形進(jìn)行計(jì)算，其腔體頂部沉降量與溶腔體積收縮變形將隨著時(shí)間逐漸增大，但速度逐漸放緩，后期沉降量達(dá)到近3.6m，腔體體積收縮率達(dá)到17.07%；通過(guò)改變運(yùn)行過(guò)程中的注采氣速率，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)亟档蛢?chǔ)氣庫(kù)注采氣速率，可以有效控制腔體的頂部沉降以及體積收縮變形，從而達(dá)到提高地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)長(zhǎng)期穩(wěn)定性的目的。
【圖文】：

太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文性，使得鹽巖礦床被世界各國(guó)公認(rèn)為石油、天然氣等能源儲(chǔ)備的理想 21 世紀(jì)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源日益匱乏的問(wèn)題在東達(dá)地區(qū)日益突出，然而我國(guó)西部地區(qū)賦存的極其豐富的地下天然氣資較為有效地利用。因此為了緩解我國(guó)東南部以及長(zhǎng)三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地的現(xiàn)時(shí)矛盾，國(guó)家決定大力實(shí)施“西氣東輸”工程，將我國(guó)西北部地青海氣區(qū)、長(zhǎng)慶氣區(qū)以及西南氣區(qū)等地下天然氣資源通過(guò) 4000 多公送到東部地區(qū)，直至長(zhǎng)三角地區(qū)，，如圖 1-1 所示。隨著一線、二線、進(jìn)，必須在輸送管道的沿線地區(qū)建設(shè)配套的大型地下儲(chǔ)氣庫(kù)，使之能工作的需要。

圖 1-2 水溶建腔示意圖Fig.1-2 Sketch map of cavity construction with water dissolution造方法常用的地下鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)建造方法有：?jiǎn)尉畬?duì)流法、井組對(duì)流法是以一口鹽井為獨(dú)立的循環(huán)單元，在地面向地下井中設(shè)置多層密封套管（從內(nèi)向外依次為中心管、中間間管）向鹽巖層注入淡水，將其中的鹽類礦物溶解，再水溶液）通過(guò)中間管（或中心管）采出地面。根據(jù)井內(nèi)分為簡(jiǎn)易、油墊和氣墊三種對(duì)流采鹵。圖 1-2 所示即為連通法是以多口鹽井為一個(gè)開(kāi)采單元，通過(guò)一定方法在
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE972.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2582009