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石油战略储备的新领域——地下盐穴储库 被引量:12
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作者 李建中 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期4787-4789,共3页
油气资源储备是平抑油价、稳定供求关系、应对突发事件和保障国家社会经济安全的有效手段。建设地下盐穴储库、进行油气资源储备,在中国是开拓性的新的战略储备领域。介绍了采用水溶岩盐形成地下盐穴储库工程的特点,论述了利用地下岩盐... 油气资源储备是平抑油价、稳定供求关系、应对突发事件和保障国家社会经济安全的有效手段。建设地下盐穴储库、进行油气资源储备,在中国是开拓性的新的战略储备领域。介绍了采用水溶岩盐形成地下盐穴储库工程的特点,论述了利用地下岩盐构造的建库条件、建设盐穴储库设计方法和建库工程方面的关键技术。建设地下盐穴储库对于我国建设"西气东输"长距离输气管道系统的安全配套工程、开辟石油战略储备的新领域都具有实际参考价值。 展开更多
关键词 地下工程 地下盐穴储库 地质构造 设计方法
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盐穴能源储库氮气阻溶造腔气垫控制理论研究
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作者 刘伟 李德鹏 +5 位作者 高丽 万继方 李林 唐海军 徐贵春 姜德义 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2205-2220,共16页
盐穴具有良好的稳定性和密闭性,是储存天然气、石油、氢气等的理想场所。传统水溶造腔采用的油垫阻溶存在阻溶效果差、卤水油污重等问题,无法满足绿色矿山建设要求。气垫作为一种替代品备受关注,但因其起步较晚、控制难度大,加之我国复... 盐穴具有良好的稳定性和密闭性,是储存天然气、石油、氢气等的理想场所。传统水溶造腔采用的油垫阻溶存在阻溶效果差、卤水油污重等问题,无法满足绿色矿山建设要求。气垫作为一种替代品备受关注,但因其起步较晚、控制难度大,加之我国复杂的盐层地质条件,阻碍着其推广应用。为此,首先分析了不同造腔阶段气垫控制特点,然后在对气-液界面处压力平衡分析的基础上提出了不同阶段气垫厚度预测及注气量计算方法,结合某井建槽期实例给出了建议气垫厚度及其波动范围,探明了气垫厚度和注气量随造腔推进的变化规律,最后探讨了气垫阻溶应用相关的关键问题。研究结果表明:建槽期及收顶期以气垫厚度控制为主,建腔期及腔体修复阶段则以气-液界面位置控制为主。建议建槽期平均气垫厚度不低于0.3 m,建槽期初期气垫厚度波动迅速,应设置较大的气垫厚度并及时补注氮气,随后气垫厚度波动趋于稳定,补气时间间隔可逐渐拉长。随造腔时间增加,单次补气量越来越大,累计补气量整体呈线性增长。造腔过程中井口气压及气-液界面处气垫压力先增加后线性减小,应实时监测井口气压变化。气垫阻溶与油垫阻溶成本相近但环境效益显著,可重复利用排出氮气及井口注气设施以节约成本。现场应加强气-液界面位置监测,可采取光纤监测和中子测井相结合的方式实时准确监测界面位置信息。 展开更多
关键词 盐穴储库 氮气阻溶 压力平衡 气垫设计 气-液界面
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盐穴储库水溶造腔夹层垮塌块体下落性态及应用 被引量:1
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作者 葛鑫博 李银平 +2 位作者 李金龙 施锡林 马洪岭 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期918-929,共12页
我国层状盐岩水溶造腔过程中,夹层垮塌形成下落块体可能会碰撞造腔管柱,块体沉积于腔底形成堆积特征。因此,为研究典型夹层块体的自由下落运动性态,以均质铝块为实验样品,通过摄影技术开展水中自由下落室内实验,利用块体重复下落实验初... 我国层状盐岩水溶造腔过程中,夹层垮塌形成下落块体可能会碰撞造腔管柱,块体沉积于腔底形成堆积特征。因此,为研究典型夹层块体的自由下落运动性态,以均质铝块为实验样品,通过摄影技术开展水中自由下落室内实验,利用块体重复下落实验初步分析块体落点分布特征,给出块体碰撞造腔管柱的概率定性评估。结果表明:(1)块体在静止水域中自由下落的运动性态可以分为稳定下落、之字形摇摆运动、翻滚运动和混沌运动4种;(2)块体自由下落运动性态受自身几何尺寸比(如展宽比、厚宽比)影响较大,对初始条件(如初始角)敏感;(3)对于厚宽比不超过0.2,展宽比不低于2的块体,在腔内下落时有较大概率碰撞造腔管柱。研究成果可有望应用于优化造腔模拟软件,使盐腔形态预测更符合工程实际,减少造腔管柱被块体砸弯的事故发生。 展开更多
关键词 岩石力学 盐穴储库 水溶造腔 造腔管柱 夹层垮塌 自由下落运动性态
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多夹层盐穴储库沉渣碎胀-膨胀系数试验研究 被引量:10
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作者 陈晓源 张蕾 +2 位作者 李应芳 马洪岭 冀国栋 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2013年第2期34-37,42,共5页
夹层垮塌后破碎岩石的碎胀-膨胀系数是多夹层盐岩地下储气库体积预测计算中的关键参数。通过理想试验以及逻辑分析,研究了碎散体的形状、大小、排列方式以及颗粒级配对夹层碎胀系数的影响。结果发现,碎散体的大小与碎胀系数无关;碎散体... 夹层垮塌后破碎岩石的碎胀-膨胀系数是多夹层盐岩地下储气库体积预测计算中的关键参数。通过理想试验以及逻辑分析,研究了碎散体的形状、大小、排列方式以及颗粒级配对夹层碎胀系数的影响。结果发现,碎散体的大小与碎胀系数无关;碎散体的表面积体积比越大,碎散系数越小,反之越大;边-边接触越多碎胀系数越小,边-角接触越多碎胀系数越大;颗粒级配越不均匀越不连续碎胀系数越大,反之越小。通过模拟夹层垮塌,得出垮塌后的碎散体级配不良,分配集中,碎胀系数较大。碎胀系数随颗粒级配的范围扩大而降低,全范围颗粒级配的碎胀系数为1.701,且卤水浸泡对碎散体体积没有明显影响。根据参数计算得出的预测体积和声纳测腔结果符合良好,表明试验获取的碎胀系数具有工程实用性。 展开更多
关键词 多夹层盐穴储库 沉渣 碎胀-膨胀系数
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不同腔形下盐岩储库区地表最大变形预计新方法 被引量:9
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作者 陈雨 李晓 +2 位作者 侯正猛 赫建明 马超锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期826-833,共8页
众多已有盐穴地下储库群地面沉降监测数据和灾变实例表明盐穴储库群地面变形预测与控制是保证储库长期安全稳性运营的关键问题之一。中国盐岩地层盐层薄、成层分布的特点加剧了库区地表发生沉陷的灾变程度,直接影响到中国盐穴地下能源... 众多已有盐穴地下储库群地面沉降监测数据和灾变实例表明盐穴储库群地面变形预测与控制是保证储库长期安全稳性运营的关键问题之一。中国盐岩地层盐层薄、成层分布的特点加剧了库区地表发生沉陷的灾变程度,直接影响到中国盐穴地下能源储备的安全。采用Gaussian曲线表示沉降分布,结合腔体收敛函数,建立了一套有别于概率积分法的地表变形预测理论—传递函数法。在此基础上,结合中国盐岩地层特点,对比计算了相同体积下椭球形、梨形与圆柱形溶腔在发生腔体完全收敛时所导致的地表最大变形量,并利用迭加原理对不同腔群分布形式、不同腔体间距下库区地表最大沉降进行了比较。研究认为,当单腔发生完全收敛时椭圆形腔体造成的地面沉降量最小,圆柱形最大;而库群对比计算结果表明腔体中心间距的增加将导致最优腔形的变化,并非椭圆形腔体始终最优。研究成果为中国油气储库建设中库区地表变形预测、腔体形状和布局优化以及相关规范的制定等方面提供了理论依据。 展开更多
关键词 油气储库 地表最大变形 高斯分布 传递函数法
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合理矿柱宽度下盐穴双储库腔体的稳定性分析 被引量:2
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作者 薛辉 韩春元 +2 位作者 肖博雅 闫爱华 李小明 《油气储运》 CAS 北大核心 2021年第7期753-760,共8页
盐穴储气库是天然气储存与调峰的重要设施。为分析矿柱宽度对盐穴双储库腔体稳定性的影响,在保证腔体安全、提高造腔效率、最大化利用盐层的基础上,以金坛盐穴地下储气库为例,依据变形稳定理论,基于FLAC 3D软件,利用有限元分析方法建立... 盐穴储气库是天然气储存与调峰的重要设施。为分析矿柱宽度对盐穴双储库腔体稳定性的影响,在保证腔体安全、提高造腔效率、最大化利用盐层的基础上,以金坛盐穴地下储气库为例,依据变形稳定理论,基于FLAC 3D软件,利用有限元分析方法建立双储库数值模型,模拟分析不同矿柱宽度条件下双腔体的稳定性,确定盐穴双储库合理矿柱宽度,分析合理矿柱宽度内双腔体间的最大破损距离、破损区体积、无损宽度、收缩率的变化规律。结果表明:研究区双储库合理矿柱宽度为1.5~2.5倍腔体直径;在合理矿柱宽度下,矿柱宽度与最大破损区距离呈正比,与破损区体积关系不大,与无损宽度和腔体收缩率呈反比;随蠕变时间延长,最大破损区距离、破损区体积及收缩率逐渐增大,无损宽度逐渐减小;金坛盐穴储气库设计矿柱宽度平均为2.0倍腔体直径,在合理矿柱范围内,现场应用证实了双储库稳定性模型可靠性较好,准确性较高。(图13,表1,参20) 展开更多
关键词 储库 腔体稳定性 合理矿柱宽度 模拟实验 金坛储气库
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岩盐中不溶物颗粒沉降实验 被引量:1
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作者 唐娜 雒瑞银 +5 位作者 肖意明 完颜祺琪 李康 项军 张蕾 杜威 《油气储运》 CAS 北大核心 2020年第10期1136-1141,共6页
不溶物颗粒在岩盐溶腔中的沉降速率是水溶造腔及井矿盐开采中提卤工艺设计的重要技术参数。为研究不溶物颗粒的沉降速率,采用静态沉降法,进行了较大粒径(1.0 mm<d<6.5 mm,d为粒径)的单一粒径颗粒自由沉降实验及较小粒径(d<0.6 ... 不溶物颗粒在岩盐溶腔中的沉降速率是水溶造腔及井矿盐开采中提卤工艺设计的重要技术参数。为研究不溶物颗粒的沉降速率,采用静态沉降法,进行了较大粒径(1.0 mm<d<6.5 mm,d为粒径)的单一粒径颗粒自由沉降实验及较小粒径(d<0.6 mm)的颗粒群沉降实验。结果表明:粒径是影响不溶物单颗粒沉降的主要因素;岩盐不溶物颗粒群沉降速率与溶液中不溶物颗粒质量分数成负相关、与颗粒粒径成正相关、与NaCl溶液质量浓度成负相关。研究结果对岩盐水溶造腔地下盐穴储库及岩盐水溶开采具有重要意义。 展开更多
关键词 盐穴储库 水溶造腔 不溶物 颗粒沉降
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盐岩不溶物膨胀系数实验 被引量:3
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作者 甘善甜 肖意明 +5 位作者 唐娜 董思成 史亚鹏 杜威 程鹏高 项军 《油气储运》 CAS 北大核心 2018年第10期1142-1146,共5页
中国盐岩矿床主要为层状结构,在水溶造腔建立地下盐穴储库的过程中,溶腔底部会堆积大量不溶物,导致其有效储存体积减小,使造腔成本增加。为了计算盐岩不溶物在溶腔底部实际体积,采用化学实验的方法,依据可用于土的膨胀性试验的JTG E40―... 中国盐岩矿床主要为层状结构,在水溶造腔建立地下盐穴储库的过程中,溶腔底部会堆积大量不溶物,导致其有效储存体积减小,使造腔成本增加。为了计算盐岩不溶物在溶腔底部实际体积,采用化学实验的方法,依据可用于土的膨胀性试验的JTG E40―2007《公路土工试验规程》,研究盐岩不溶物在不同硫酸钙质量分数、不同硫酸钙类型、不同温度、不同粒径下的膨胀率。实验结果表明:盐岩不溶物膨胀率与所含硫酸钙的质量分数成负相关,与温度、盐岩不溶物粒径成正相关;硫酸钙的类型对盐岩不溶物的膨胀率也有影响,其中二水硫酸钙的含量较无水硫酸钙的含量对不溶物的膨胀率的影响大;温度对相同含量的无水硫酸钙的不溶物膨胀率的影响相对于含二水硫酸钙的不溶物膨胀率更明显。研究结果对盐岩水溶造腔建立地下盐穴储库具有重要参考作用。 展开更多
关键词 地下盐穴储库 水溶造腔 岩不溶物 膨胀率
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基于应变空间弹塑性本构模型的FLAC^(3D)二次开发研究 被引量:1
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作者 张华宾 王芝银 冉莉娜 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2013年第3期79-83,74,共6页
基于应变空间理论,选择不同的塑性势函数(M-C关联准则和D-P非关联准则),对Mohr-Coulomb本构模型给出了它的数值计算格式,同时阐述了编制的关键技术和具体实施方法。采用FLAC3D二次开发平台UDM,在UserMohr模型的基础上使用Visual Studio ... 基于应变空间理论,选择不同的塑性势函数(M-C关联准则和D-P非关联准则),对Mohr-Coulomb本构模型给出了它的数值计算格式,同时阐述了编制的关键技术和具体实施方法。采用FLAC3D二次开发平台UDM,在UserMohr模型的基础上使用Visual Studio 2005编译得到本构模型的动态链接库文件(DLL),实现了应变空间中弹塑性本构模型的二次开发。并利用地下盐穴静力溶腔过程模拟的验证算例进行对比分析。结果表明,计算结果与FLAC3D自带Mohr-Coulomb本构模型及解析解在弹塑性条件下进行比较,差值均很小,从而验证了程序的正确性。该程序可以为地下盐穴储库的溶腔模拟和长期运行流变分析提供一种可选择的数值模拟方法。 展开更多
关键词 应变空间 本构模型 二次开发 地下盐穴储库 数值模拟
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