高內(nèi)壓環(huán)境下深部硬石膏質(zhì)儲氣庫圍巖穩(wěn)定性研究
發(fā)布時間:2023-04-02 23:26
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,世界各國對天然氣的需求與日俱增。而我國目前的儲氣能力十分有限,與世界平均水平尚有一定的差距,因此,建立大型的地下天然氣儲氣庫群是我國發(fā)展的重要政策。地下儲氣庫具有儲氣量大、節(jié)約地面資源、安全可靠、對環(huán)境污染小且不受天氣影響等優(yōu)點(diǎn)。目前世界范圍內(nèi)的地下儲氣庫大多采用枯竭型油氣藏儲氣庫,利用廢棄礦井作為地下儲氣庫的案例尚屬少數(shù)。我國有分布廣泛的石膏礦資源,眾多的石膏礦采空區(qū)是建庫的良好選擇,若能直接利用石膏礦采空區(qū)作為天然氣儲庫,將大程度節(jié)約建庫成本。因此,對礦區(qū)的洞室圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行研究是儲氣洞室能否正常運(yùn)營的關(guān)鍵。在國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:41572301)資助下,本文依托我國安徽省恒泰硬石膏礦,結(jié)合礦區(qū)工程地質(zhì)條件,通過室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)合的方式對采空區(qū)洞室在開挖后和運(yùn)營期間的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)對礦區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),礦區(qū)地層在較長時間內(nèi)不會發(fā)生大的構(gòu)造活動;礦區(qū)礦體厚度大,頂板和底板巖層較為穩(wěn)定,礦體可認(rèn)為是隔水層,開采后的礦體穩(wěn)定。因此依托工程具有建造大型天然氣儲庫群的良好條件。(2)通過顆粒流程序?qū)r石單軸壓縮試驗(yàn)進(jìn)...
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 地下天然氣儲庫研究現(xiàn)狀
1.2.2 地下采空區(qū)利用研究現(xiàn)狀
1.2.3 地下工程圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 擬建氣庫區(qū)工程地質(zhì)條件
2.1 地理位置
2.2 區(qū)域地質(zhì)條件
2.3 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值模擬宏細(xì)觀參數(shù)取值研究
3.1 顆粒流程序基本理論與方法
3.1.1 顆粒流離散元法簡介
3.1.2 顆粒流程序基本理論
3.1.3 平行粘結(jié)模型
3.2 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定研究
3.2.1 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定方法
3.2.2 宏細(xì)觀參數(shù)關(guān)系分析
3.2.3 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定結(jié)果
3.3 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.3.1 H-B強(qiáng)度準(zhǔn)則參數(shù)研究
3.3.2 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 開挖后儲氣庫圍巖穩(wěn)定性研究
4.1 連續(xù)-非連續(xù)耦合模擬方法
4.1.1 方法簡介
4.1.2 計(jì)算方法
4.2 數(shù)值模型與參數(shù)
4.2.1 數(shù)值模型
4.2.2 模型參數(shù)
4.2.3 邊界條件
4.3 洞室開挖后圍巖穩(wěn)定性分析
4.3.1 初始應(yīng)力場
4.3.2 計(jì)算方案
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 儲氣條件下洞室圍巖穩(wěn)定性研究
5.1 顆粒流模擬的流固耦合理論
5.1.1 理論簡介
5.1.2 理論原理
5.2 儲氣環(huán)境下圍巖穩(wěn)定性分析
5.2.1 洞室儲氣壓力
5.2.2 計(jì)算方案
5.2.3 結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號:3780178
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
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第1章 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 地下天然氣儲庫研究現(xiàn)狀
1.2.2 地下采空區(qū)利用研究現(xiàn)狀
1.2.3 地下工程圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 擬建氣庫區(qū)工程地質(zhì)條件
2.1 地理位置
2.2 區(qū)域地質(zhì)條件
2.3 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值模擬宏細(xì)觀參數(shù)取值研究
3.1 顆粒流程序基本理論與方法
3.1.1 顆粒流離散元法簡介
3.1.2 顆粒流程序基本理論
3.1.3 平行粘結(jié)模型
3.2 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定研究
3.2.1 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定方法
3.2.2 宏細(xì)觀參數(shù)關(guān)系分析
3.2.3 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定結(jié)果
3.3 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.3.1 H-B強(qiáng)度準(zhǔn)則參數(shù)研究
3.3.2 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 開挖后儲氣庫圍巖穩(wěn)定性研究
4.1 連續(xù)-非連續(xù)耦合模擬方法
4.1.1 方法簡介
4.1.2 計(jì)算方法
4.2 數(shù)值模型與參數(shù)
4.2.1 數(shù)值模型
4.2.2 模型參數(shù)
4.2.3 邊界條件
4.3 洞室開挖后圍巖穩(wěn)定性分析
4.3.1 初始應(yīng)力場
4.3.2 計(jì)算方案
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 儲氣條件下洞室圍巖穩(wěn)定性研究
5.1 顆粒流模擬的流固耦合理論
5.1.1 理論簡介
5.1.2 理論原理
5.2 儲氣環(huán)境下圍巖穩(wěn)定性分析
5.2.1 洞室儲氣壓力
5.2.2 計(jì)算方案
5.2.3 結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
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本文編號:3780178
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