盐穴型地下储气库溶腔形态变化规律及安全控制技术研究

来源 :西南石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qingqwer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用地下盐穴空间储备能源和埋置有毒废料是当前世界各国实现能源战略储备和生态环保的热点发展方向之一。盐岩以其优良的蠕变特性、孔隙度低、渗透率小且损伤恢复能力强等突出优势被广泛用于天然气等能源储存、核废料等高放射性的地下埋置、二氧化碳的地下封存等。蠕变特性直接关系到盐穴型地下储气库长期运营的安全稳定性。因此研究蠕变力学机制以及特性对于实现盐穴储气库安全稳定长期运营具有重要的工程应用价值。文章总结整理了国内外学者对于盐岩蠕变机理和变性特征的研究成果,优选出蠕变本构模型,对盐穴型储气库溶腔由于蠕变导致的变形进行了理论分析和数值模拟,得到了相应的溶腔稳定运营措施。具体工作如下:(1)通过对国外盐穴型地下储气库事故进行统计整理,从理论上分析了由于蠕变带来的储气库事故以及相应的力学机制。(2)整理归纳了前人对盐岩短期强度特征以及蠕变试验的结果,分析了蠕变损伤机制以及盐岩在不同加载条件、不同应力下盐岩蠕变过程的变形特点以及蠕变速率的时间相关性。对经典蠕变本构模型进行了利弊分析,并优选出文章进行数值模拟的蠕变本构模型:Norton Power-Law模型。(3)通过对盐岩强度理论进行理论研究,整理了已有经典盐岩强度准则。对盐岩的三种破坏以及扩容特性进行了理论分析研究。并结合对于盐穴型储气库的运营期稳定性准则和可使用性准则,总结了不同盐岩破坏形式对应的判定准则。最后,给出了本文研究储气溶腔安全运营的判定指标:腔体围岩流变位移、溶腔体积收缩率、溶腔安全系数以及溶腔安全矿柱宽度。(4)根据某盐穴型储气库的实际工程情况,用有限元软件ANSYS建立了计算模型。通过程序接口将模型导入广泛用于岩土工程的有限差分软件FLAC3D中进行模拟计算:1)通过模拟储气溶腔的随运营年限增加溶腔的体积收缩情况,确定了最大运行内压、最小运行内压;2)通过模拟溶腔的腔周流变位移以及体积收缩情况,得到了最佳溶腔高径比;同时通过模拟不同运营年限下体积收缩率的情况,得到了理想腔体形状:上部分为近似椭球体、下部分为半球体的鸡蛋形腔体既能较好地满足腔体整体受力稳定,同时能有效控制运营后蠕变引起的腔体收敛;3)针对我国特有的含有泥岩夹层的盐岩体,研究了不同夹层含量对于抑制腔体围岩体流动以及溶腔体积收缩的作用;4)根据腔体围岩在不同运营内压不同运营年限下腔体围岩体的安全系数判定围岩体的损伤情况;5)借鉴经验公式,计算得到溶腔群腔体间安全矿柱宽度。(5)根据我国盐穴型地下储气库的具体情况,结合以上数值模拟计算的结果,提出关于储气库溶腔在造腔设计期间以及投产运营期间能有效抑制抑制由于蠕变导致的溶腔变形的相应控制措施。
其他文献
【正】 人际传播是指两个或两个以上的人,借助一定符号和手段互相交流信息并得到反馈,以满足分享信息、劝说、协调、教育和娱乐等社会功利目的的一种人类基本活动。掌握人际
目的为选择确定小鼠动情期的最准确和方便的方法,取成熟雌性昆明小鼠,每日晨取阴道脱落细胞及宫颈黏液做涂片,置显微镜下观察,分别用宫颈黏液结晶法、阴道脱落细胞学检查法、
为适应配电网的智能化要求,达到提高配电网状态估计精度的目的,应用M-P广义逆矩阵和加权最小二乘问题的唯一极小最小二乘解等数学方法,推导出量测误差和状态向量估计误差之间的
在我国,粗旷式经济发展模式,导致农村地区饮用水安全受到威胁,中西部地区和一些贫困地区的这种趋势正在加剧。这主要与农村生活习惯、居住分散和企业向城市周边转移等有关。
<正>看图写话能力可以说是作文的基本功,在写话教学中,如果教师能正确认识并合理指导,就可以培养学生的看、想、说、写能力,为以后的写作打下良好的基础。滔滔的江河发源于涓
从世界上第一台计算机产生到现在,计算机的体积外形、制造工艺、性能、应用范围发生了巨大的变化。随着科技和网络的发展,人们对计算机的要求越来越高,使得计算机在未来发展
近年来,全球气候变暖的趋势愈加严重,减少二氧化碳等温室效应气体排放技术手段越来越引起人们的重视。用二氧化碳作为垫层气不仅可以实现碳封存,同时二氧化碳又可以替代储气
<正> 我院在1974年7月5日上午10时,给一患者按常规消毒,作手背静脉穿刺,一次成功。先推注10%葡萄糖酸钙,再接10%葡萄糖液500ml 加四环素1g 点滴。即日下午2时点滴完毕,患者无
目的:探讨定量监测血清HBsAg、HBV DNA水平在HBV相关肝衰竭患者中的意义。方法:选取慢性肝衰竭(CLF)患者97例、慢加急性肝衰竭(ACLF)患者108例和慢性乙型病毒性肝炎(CHB)患者123例
研究目的:本实验旨在探讨川楝素对人肠癌SW480细胞的抑制作用及相关分子机制;研究方法:采用MTT比色法,观察不同浓度的川楝素分别作用人肠癌细胞株SW480不同时间后增殖的影响;Anne