收藏本站
《中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

注采气过程中地下盐岩储气库可用性研究

赵克烈  
【摘要】: 盐岩的低渗透性能保证储库的密闭性;良好的蠕变行为和损伤自我恢复性可保证其力学稳定性,以适应储库压力的变化。因此,盐岩已被公认为储存天然气的理想场所。鉴于我国能源的需求、储备的实际情况和盐矿资源分布情况,储库的建设得到了国家和许多学者越来越多的重视。本文以我国第一个地下盐岩储气库(江苏金坛储气库)为示范工程,系统开展了地下盐岩储气库运营中两个阶段(注气排卤阶段和注采周期阶段)相关力学问题的研究。主要研究内容及研究成果如下: 1、通过单三轴压缩、直剪、单三轴蠕变实验研究了盐岩的力学特性,得到了蠕变损伤模型在数值计算中所需要的参数。 2、针对地下储气库中数值计算结果难以验证的问题,利用废弃溶腔建立了观察井来监测溶腔由于蠕变引起的体积收缩,并通过实验和理论推导,验证了该方法在理论和实践上的合理性。利用监测数据,通过优化反演的方法得到了金坛盐岩蠕变损伤本构模型的实际蠕变参数,并应用于以后各章的数值计算中。 3、针对储气库在注采过程中受周期荷载,将其考虑为蠕变损伤和疲劳损伤的交互作用,用理论推导的方法得到了一个新的蠕变.疲劳交互损伤模型。利用力学实验的方法,研究了盐岩在单、三轴周期荷载作用下的疲劳特性,并利用试验数据回归了蠕变-疲劳交互损伤模型的参数。利用数值软件中对材料本构模型进行二次开发留下的接口,通过VC++对盐岩蠕变-疲劳交互损伤本构模型进行了编程。 4、针对注气排卤系统中腔内压力变化规律,主要研究了注气排卤中气液界面的确定方法;分析和推导了注气压力、气液面高度、排卤速度等因素的关系式,并利用注气压力理论计算值和实际监测数据相比较,验证了该关系式在实际工程中的可用性.。最后建立了金坛6口溶腔的三维数值模型,运用蠕变损伤本构模型和Cosserat扩展介质本构模型对腔体在注气排卤期间的可用性及细小夹层对可用性的影响进行了研究。 5、运用蠕变损伤模型和蠕变-损伤交互损伤本构模型考虑了注采运行中恒定内压、采气速率、循环次数三个因素对储气库体积变形规律的影响,获得了一些有益结论,并应用于指导注采气运行方案的制定。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TE972.2

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许江;鲜学福;王鸿;;循环载荷作用下周期充水岩石变形规律的研究[J];地下空间与工程学报;2006年04期
2 刘新荣,鲜学福,马建春;三轴应力状态下岩盐力学性质试验研究[J];地下空间;2004年02期
3 邱贤德,姜永东,阎宗岭,庄乾城;岩盐的蠕变损伤破坏分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年05期
4 许江,鲜学福,唐建新,陈萍;论三峡库区地质灾害的非线性科学理论与控制[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年05期
5 许江,王维忠,杨秀贵,王鸿;细粒砂岩在循环加、卸载条件下变形实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年12期
6 许江,鲜学福,王维忠,刘喜;三峡库区地质灾害防治工作中的几个关键问题[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年10期
7 陈运平 ,席道瑛 ,薛彦伟;循环荷载下饱和岩石的滞后和衰减[J];地球物理学报;2004年04期
8 席道瑛,刘斌,田象燕;饱和岩石的各向异性及非线性黏弹性响应[J];地球物理学报;2002年01期
9 周凤起;对中国石油供应安全的再思考[J];国际石油经济;2005年01期
10 林燕清,欧进萍;混凝土疲劳剩余寿命预测的变形演变决定法[J];工业建筑;1999年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴文;盐岩的静、动力学特性实验研究与理论分析[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范颖芳,周晶;人工神经网络在受腐蚀钢筋混凝土结构工程中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年01期
2 肖本职,吴相超,熊诗湖;地下厂房岩体结构面抗剪强度参数试验研究[J];地下空间;2005年01期
3 胡盛斌;邓建;彭建华;;充填物对岩石疲劳裂纹萌生及扩展的影响研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期
4 徐素国,郤保平,梁卫国,赵阳升;钙芒硝盐岩力学特性的研究[J];地下空间;2005年S1期
5 许江;鲜学福;王鸿;;循环载荷作用下周期充水岩石变形规律的研究[J];地下空间与工程学报;2006年04期
6 岩小明;李夕兵;李地元;郭雷;;露天开采地下矿室隔离层安全厚度的确定[J];地下空间与工程学报;2006年04期
7 张长庆,苗天德,王家澄,苗丽娜,李亚峰;冻结黄土蠕变损伤的电镜分析[J];冰川冻土;1995年S1期
8 李洪升,杜小振;冰体材料损伤与断裂破坏的本构理论[J];冰川冻土;2003年S2期
9 林晨,谢里阳;正火45钢疲劳过程中的强度退化规律[J];兵器材料科学与工程;1996年01期
10 王立东,阮雪榆;双金属挤压成形的韧性损伤研究[J];兵器材料科学与工程;1998年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄友庭;陈文哲;汤德平;;CuW70合金动态和静态变形中组织与性能的研究[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
2 王志杰;;围岩力学要素的不同算法比较[A];中国新时期思想理论宝库——第三届中国杰出管理者年会成果汇编[C];2007年
3 刘建忠;孙伟;缪昌文;刘加平;;弯曲荷载与盐溶液复合作用下混凝土冻融损伤[A];第五届混凝土结构耐久性科技论坛论文集[C];2006年
4 许江;王维忠;;循环载荷条件下岩石类材料变形特性的实验研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
5 朱鹏;屈文俊;;混凝土中氯离子扩散理论研究的探讨[A];全国高强与高性能混凝土及其应用专题研讨会论文集[C];2005年
6 朱鹏;屈文俊;;混凝土中氯离子扩散理论研究的探讨[A];结构混凝土创新与可持续发展——第十三届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2005年
7 柴华彬;邹友峰;;条带开采工程岩体非线性流变力学研究[A];隧道、地下工程及岩石破碎学术研讨会论文集[C];2007年
8 李臻;刘国栋;;16MnR钢的硫化氢应力腐蚀损伤研究[A];2006年石油装备学术研讨会论文集[C];2006年
9 邓龙胜;常铮;李广;范文;;基于统一强度理论的松散岩体的围岩压力计算[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
10 罗文强;赵文斌;王亮清;;三峡库区长江水位变化条件下滑坡稳定性二元指标体系研究[A];中国地质学会工程地质专业委员会、贵州省岩石力学与工程学会2005年学术年会暨“岩溶·工程·环境”学术论坛论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾令宏;高性能复合砂浆钢筋(丝)网加固混凝土梁试验研究与理论分析[D];湖南大学;2006年
2 田荣;连续与非连续变形分析的有限覆盖无单元方法及其应用研究[D];大连理工大学;2000年
3 王建学;开采沉陷塑性损伤结构理论与冒矸空隙注浆充填技术的研究[D];煤炭科学研究总院;2001年
4 王振波;混凝土温度损伤模型研究[D];河海大学;2001年
5 喻长智;岩石爆破混沌模型与条形药包爆破应力波衰减规律的研究[D];中南大学;2001年
6 吕培印;混凝土单轴、双轴动态强度和变形试验研究[D];大连理工大学;2002年
7 逯静洲;三轴受压混凝土损伤特性理论与试验研究[D];大连理工大学;2002年
8 赵尚传;钢筋混凝土结构基于可靠度的耐久性评估与试验研究[D];大连理工大学;2002年
9 彭威;复合固体推进剂粘弹损伤本构模型的细观力学研究[D];国防科学技术大学;2001年
10 徐建波;长杆射弹对混凝土的侵彻特性研究[D];国防科学技术大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐鑫;岩石分区碎裂化现象的现场观测数据分析、蠕变机理及模拟实验研究[D];辽宁工程技术大学;2006年
2 徐建光;预置非贯通裂隙试样疲劳特性试验研究[D];西安理工大学;2004年
3 伍山峰;循环载荷作用下构件的失效寿命预估及可靠性分析[D];铁道部科学研究院;2000年
4 张平;非贯通裂隙岩机低温动力特性研究[D];西安理工大学;2000年
5 高维成;水泥混凝土路面疲劳特性研究[D];长安大学;2000年
6 张俊杰;劲性钢筋轻骨料砼梁斜截面承载试验研究[D];辽宁工程技术大学;2001年
7 刘向峰;煤(岩)试件变形破坏过程红外信息研究[D];辽宁工程技术大学;2001年
8 朱运明;酸性环境中砂岩强度、变形性质的实验研究[D];西安理工大学;2001年
9 化建宁;故障Petri网及其在机械设备剩余寿命预测中的应用[D];河北农业大学;2001年
10 谢海波;钢筋混凝土烟囱拆除爆破理论模型研究[D];昆明理工大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱元林,何平,张家懿,王家澄;围压对冻结粉土在振动荷载作用下蠕变性能的影响[J];冰川冻土;1995年S1期
2 胡其志,何世秀,杨雪强;基坑开挖软土流变特性的试验研究[J];湖北工学院学报;2003年03期
3 金丰年,范华林;岩石的非线性流变损伤模型及其应用研究[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2000年03期
4 周家文;徐卫亚;杨圣奇;;改进的广义Bingham岩石蠕变模型[J];水利学报;2006年07期
5 徐平,周火明;高边坡岩体开挖卸荷效应流变数值分析[J];岩石力学与工程学报;2000年04期
6 邓荣贵,周德培,张倬元,付小敏;一种新的岩石流变模型[J];岩石力学与工程学报;2001年06期
7 曹树刚,边 金,李 鹏;岩石蠕变本构关系及改进的西原正夫模型[J];岩石力学与工程学报;2002年05期
8 刘绘新,张鹏,盖峰;四川地区盐岩蠕变规律研究[J];岩石力学与工程学报;2002年09期
9 宋飞,赵法锁,卢全中;石膏角砾岩流变特性及流变模型研究[J];岩石力学与工程学报;2005年15期
10 徐卫亚;杨圣奇;褚卫江;;岩石非线性黏弹塑性流变模型(河海模型)及其应用[J];岩石力学与工程学报;2006年03期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 宋飞;石膏角砾岩非线性流变模型研究及有限元分析[D];长安大学;2006年
2 韩修廷;大庆油田套管损坏机理研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 杨龙;套管失效机理研究[D];西南石油学院;2003年
4 万玉金;盐层储气库溶腔形状控制模拟技术研究[D];中国地质大学(北京);2005年
5 陈锋;盐岩力学特性及其在储气库建设中的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
6 吴文;盐岩的静、动力学特性实验研究与理论分析[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2003年
7 高进伟;复杂井况下套管的可靠性与风险评估研究[D];中国石油大学;2007年
8 赵洪山;稠油热采井套管柱损坏机理及预防措施研究[D];中国石油大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王者超;盐岩非线性蠕变损伤本构模型研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
2 徐立雄;泥岩段套管损坏机理的有限元分析计算[D];西南石油学院;2005年
3 易浩;复杂地层套管损坏机理研究[D];西南石油学院;2005年
4 王鸿君;套管损坏机理及预防措施研究[D];西南石油学院;2005年
5 高小平;盐岩力学特性时温效应实验研究及其本构方程[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
6 王力军;蠕变地层套管的载荷分析[D];中国石油大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周中生,张建华,胡善铨,潘亚辉;重庆市近年地质灾害的特点及防治对策[J];地下空间;2000年01期
2 胡盛斌;邓建;彭建华;;充填物对岩石疲劳裂纹萌生及扩展的影响研究[J];地下空间与工程学报;2005年06期
3 许江;鲜学福;王鸿;;循环载荷作用下周期充水岩石变形规律的研究[J];地下空间与工程学报;2006年04期
4 高文学,杨军,黄风雷;强冲击载荷下岩石本构关系研究[J];北京理工大学学报;2000年02期
5 于亚伦,金科学;高应变率下的矿岩特性研究[J];爆炸与冲击;1990年03期
6 严铭卿,廉乐明,谭羽飞,黎光华;枯竭油气田天然气地下储气库模拟研究导论[J];城市燃气;1997年01期
7 易顺民,唐辉明;活动断裂的分形结构特征[J];地球科学-中国地质大学学报;1995年01期
8 刘斌,王宝善,席道瑛;水饱和裂纹对地壳岩样中地震波速及各向异性的影响[J];地球物理学报;1999年05期
9 席道瑛,刘斌,刘卫,易良坤;饱和多孔岩石弛豫衰减对时间和温度的依赖性[J];地球物理学报;2000年06期
10 席道瑛,刘斌,田象燕;饱和岩石的各向异性及非线性黏弹性响应[J];地球物理学报;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 何翔;信礼田;李占田;刘建武;苏敏;吴文学;;冲击载荷下花岗岩的动态本构关系[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨永杰;煤岩强度、变形及微震特征的基础试验研究[D];山东科技大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谭贤君;陈卫忠;杨建平;杨春和;;盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究[J];岩土力学;2009年12期
2 梁光川,甘霞,郑云萍,陈泽;天然气地下储气库设计方案比较法[J];天然气工业;2004年09期
3 李志,张奎文,张力春,郭风林;提高喇嘛甸油田储气库调峰能力[J];油气田地面工程;2001年04期
4 先智伟,谢箴;地下储气库的地质条件要求和选型[J];天然气与石油;2004年02期
5 古小平;王效东;陆姚华;段青杰;唐奕;;储气库的安全管理概述[J];内蒙古石油化工;2007年08期
6 ;中国石油将建全国最大储气库[J];天然气技术;2010年01期
7 高发连;舒霞;;储气库库容的估算方法[J];油气储运;2005年12期
8 P.J.Cook;J.H.Shergold;刘艳平;;磷盐岩研究进展[J];地球与环境;1984年04期
9 王承权,赵克辉;外输气质量对储气库影响分析[J];油气田地面工程;2002年06期
10 王子煜;库车坳陷秋立塔克盐构造形成过程物理模拟[J];西安石油学院学报(自然科学版);2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姜锡权;方秦;王宝珍;刘卫国;;盐岩静动态拉伸力学性能初步实验研究[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
2 唐明明;王芝银;丁国生;;淮安盐岩及含泥质夹层盐岩应变全过程试验研究[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
3 武志德;周宏伟;丁靖洋;刘金锋;;层状盐岩界面开裂的细观实验研究[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
4 王春萍;周宏伟;韩冰冰;段志强;侯正猛;;盐岩流变本构的分数阶导数描述及参数拟合分析[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
5 陈雨;李晓;;盐岩储库区地面沉降预测与控制研究现状与展望[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届(2010年度)学术年会论文集(下)[C];2011年
6 王安明;黄志全;潘继顺;杨春和;;层状复合盐岩体中的细观应力场和位移场[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
7 王同涛;闫相祯;杨秀娟;杨恒林;;多夹层盐岩蠕变实验及盐穴储气库完套管柱受力分析[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年
8 莫江;梁卫国;赵阳升;;层状盐岩储气库建造夹层稳定性研究[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年
9 李建东;邹红丽;徐维霞;;储气库建设与地热资源开发的关系[A];全国地热产业可持续发展学术研讨会论文集[C];2005年
10 徐素国;黄允周;梁卫国;赵阳升;;钙芒硝盐岩溶解后孔隙率的研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 古柏;大港储气库成功应对华北第一波用气高峰[N];中国建设报;2009年
2 新华;我国明年将加快布局一批天然气储气库[N];中国石化报;2009年
3 记者 汪亚萍 通讯员 王凌梅;大港钻采院成功设计10个储气库[N];中国石油报;2010年
4 本报记者 刁萃;“十二五”储气库建设升温 短期难解调峰矛盾[N];中国经济导报;2010年
5 黄西雷 胡丽红;中国石油将建设全国最大储气库[N];中国石化报;2010年
6 记者唐临江、通讯员沙斯媛;国内最大储气库在昌吉高新区开建[N];昌吉日报(汉);2011年
7 冽玮;中石油将建120亿立方米储气库[N];中国化工报;2010年
8 沈素丽;设计公司在中石油首期储气库建设培训班作报告[N];石油管道报;2010年
9 记者 刘枫;我区建大型储气库缓解冬季“气荒”[N];新疆日报(汉);2010年
10 通讯员 陈潇奕;金坛储气库安全设施通过国家验收[N];中国石油报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王同涛;多夹层盐岩体中储气库围岩变形规律及安全性研究[D];中国石油大学;2011年
2 赵克烈;注采气过程中地下盐岩储气库可用性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
3 曾顺鹏;高含水后期油藏改建储气库渗流机理及应用研究[D];西南石油学院;2005年
4 康南昌;塔里木盆地库车坳陷第三系盐岩相关构造及油气成藏特征[D];中国地质大学(北京);2006年
5 万玉金;盐层储气库溶腔形状控制模拟技术研究[D];中国地质大学(北京);2005年
6 陈锋;盐岩力学特性及其在储气库建设中的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
7 赵志成;盐岩储气库水溶建腔流体输运理论及溶腔形态变化规律研究[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2003年
8 韩建增;套管抗挤强度研究[D];西南石油学院;2001年
9 陈剑文;盐岩的温度效应及细观机理研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
10 曹锡秋;新疆某地衰竭气藏地下储气库地应力特征研究[D];中国地质大学(北京);2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 霍琰;盐岩储气库建腔期流场实验研究及数值模拟[D];重庆大学;2010年
2 张艺;金坛盐矿老腔改建储气库可行性研究[D];重庆大学;2011年
3 康剑阁;京58储气库群地面工程研究[D];西南石油大学;2010年
4 汪会盟;储气库注采能力研究[D];中国石油大学;2011年
5 乃比江·买提克热木;“盐岩卤水”路基施工、养护及专项定额研究[D];长安大学;2012年
6 王者超;盐岩非线性蠕变损伤本构模型研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
7 马惠芳;大张坨地下储气库数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2003年
8 李雷;胜利地区天然气地下储气库可行性研究[D];中国石油大学;2007年
9 张凤伟;盐岩储气库套管的破坏模式和安全性分析[D];山东大学;2012年
10 杨花;压气蓄能过程中地下盐岩储气库稳定性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026