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盐穴储气库注采运行时温效应对腔体稳定性的影响 被引量：7
1
作者 李文婧 姜源 +2 位作者 单保东 禹晓珊 王超 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期762-776,共15页
地下盐穴储气库注采周期的变化会导致腔内气体的温度、压力发生周期性变化,从而导致围岩中产生热应力,进而危及储气库注采过程中的安全运行。基于变质量热力学理论,推导出了注采过程中变注采速率的条件下腔内气体温度、压力随时间变化... 地下盐穴储气库注采周期的变化会导致腔内气体的温度、压力发生周期性变化,从而导致围岩中产生热应力,进而危及储气库注采过程中的安全运行。基于变质量热力学理论,推导出了注采过程中变注采速率的条件下腔内气体温度、压力随时间变化的微分方程,并结合已有的研究实例进行验证。基于单个腔体热固耦合模型,分别研究了注采气过程中,热效应、注采速率以及盐岩导热系数对腔体稳定性的影响。对于注气过程,热效应的存在、注气速率的增加以及盐岩导热系数的增大有助于避免围岩中发生拉伸损伤,维持腔体的稳定性;而对于采气过程,热效应的存在、采气速率的增加以及盐岩导热系数的增大会加剧围岩中的拉伸损伤,不利于腔体的稳定性。 展开更多
关键词 盐穴储气库 注采气 热应力 腔体稳定性 数值模拟
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煤炭地下气化腔体稳定性研究
2
作者 董京楠 何爱国 +4 位作者 刘奕衫 郭文彬 熊浩宇 乔磊 张应斌 《石油科学通报》 CAS 2024年第4期690-698,共9页
煤炭地下气化过程中气化炉腔体的稳定性是保障气化炉安全稳定生产的重要条件。本文基于吐哈—三塘湖盆地沙尔湖凹陷煤层的地层物性、尺寸、热力学参数及岩石力学等参数,通过离散元方法建立地质—腔体模型,研究了不同形态腔体在不同压力... 煤炭地下气化过程中气化炉腔体的稳定性是保障气化炉安全稳定生产的重要条件。本文基于吐哈—三塘湖盆地沙尔湖凹陷煤层的地层物性、尺寸、热力学参数及岩石力学等参数,通过离散元方法建立地质—腔体模型,研究了不同形态腔体在不同压力情况下的蠕变稳定性,得到腔体塑性区分布规律,通过对腔体进行长期蠕变行为计算,得到了可能的地表沉降情况。结论表明,蠕变过程中塑性区趋向于分布于腔体内壁,整体来说以剪切破坏为主,在腔体壁面外1 m范围内并未出现大面积向外扩展的情况;在地下1000 m处形成特征半径5 m的腔体,由腔体蠕变本身对地表所带来的沉降比较有限,地表沉降的主要来源是地层自身性质。本研究对地下煤炭气化运行及废弃过程中的腔体稳定性评价具有指导意义。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 腔体稳定性 地表沉降
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盐穴压缩空气储能腔体稳定性数值模拟 被引量：4
3
作者 付兴 夏焱 +2 位作者 徐孜俊 袁光杰 班凡生 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第S2期930-934,957,共6页
与地下盐穴储气库相比,盐穴压缩空气储能库注采气频率高,单日压降幅度大,对地下盐穴的安全稳定性带来了挑战。为了研究盐穴在长期储能发电过程中的腔体稳定性,论证压缩空气储能电站在国内建设的可行性,以江苏某地区盐矿900~1 100 m深盐... 与地下盐穴储气库相比,盐穴压缩空气储能库注采气频率高,单日压降幅度大,对地下盐穴的安全稳定性带来了挑战。为了研究盐穴在长期储能发电过程中的腔体稳定性,论证压缩空气储能电站在国内建设的可行性,以江苏某地区盐矿900~1 100 m深盐层为研究对象,采用FLAC3D软件建立压缩储能腔体模型,对腔体长期注采气工况下的稳定性进行数值模拟,分析了体积收缩、相邻腔体安全矿柱宽度、储气压力对腔体使用效率影响等问题。研究结果表明:夹层附近易出现拉伸破坏,储库在30年满负荷运行过程中体积收缩率仅3%左右,国内盐矿具备建设压缩空气储能库具的可行性;进行腔群设计时,相邻井距与腔体有效半径之比d≥1.84;设计运行高压值越接近储气最高压力、生产压差越大越利于提高腔体使用效率。 展开更多
关键词 压缩空气储能 腔体稳定性 盐穴 数值模拟 使用效率
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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：3
4
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 盐穴双储库 腔体稳定性 合理矿柱宽度 模拟实验 金坛储气库
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盐穴储气库无垫底气技术探讨 被引量：2
5
作者 杨海军 周冬林 +3 位作者 杜玉洁 姜海涛 于青青 张凯峰 《石油钻采工艺》 CAS 北大核心 2020年第4期501-506,共6页
盐穴储气库运行过程中垫底气始终无法采出,增加了储气库工程建设成本,降低了储气库运行经济效益。基于盐穴储气库注气排卤技术经验,提出了盐穴储气库无垫底气技术。从储气库运行方式、腔体利用效率、建设成本、建设地质门槛和腔体长期... 盐穴储气库运行过程中垫底气始终无法采出,增加了储气库工程建设成本,降低了储气库运行经济效益。基于盐穴储气库注气排卤技术经验,提出了盐穴储气库无垫底气技术。从储气库运行方式、腔体利用效率、建设成本、建设地质门槛和腔体长期稳定性等方面,对无垫底气运行和常规运行两种方式进行了对比,并以2个储气库为典型代表,给出了薄盐层和深部盐层利用2种不同技术建库的对比案例。结果表明,无垫底气技术可以大幅度提高盐穴储气库腔体利用效率,显著降低盐穴储气库工程建设成本,降低盐穴储气库建设地质门槛,有利于腔体长期稳定性运行,该研究可为我国盐穴储气库建设带来更好的效益。 展开更多
关键词 盐穴储气库 垫底气 注采运行 腔体利用率 建设成本 腔体稳定性
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