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水平盐穴中压气蓄能储库关键顶板稳定性研究 被引量：8
1
作者 张桂民 王贞硕 +2 位作者 刘俣轩 罗宁 董纪伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期800-812,共13页
在盐穴中建设压气蓄能电站是解决风/光能源发电并网以及电网调峰的重要手段之一。近年来,为了充分利用中国层状盐岩资源,提出了建设水平腔体储库的方案。然而,水平腔体在拥有更大储库空间的同时,亦带来了更大跨度的顶板,可能因损伤破坏... 在盐穴中建设压气蓄能电站是解决风/光能源发电并网以及电网调峰的重要手段之一。近年来,为了充分利用中国层状盐岩资源,提出了建设水平腔体储库的方案。然而,水平腔体在拥有更大储库空间的同时,亦带来了更大跨度的顶板,可能因损伤破坏成为气体泄漏的通道。确定了层状盐岩上覆的泥质硬石膏层为水平腔体稳定与否的关键顶板,分析了其受力状态和可能的失稳类型;基于线性规划的方法确定了压气蓄能内压范围及埋深的可行域;利用数值模拟的方法,研究了水平腔体压气蓄能储库顶板稳定性及其影响因素。结果表明:循环内压上限是关键顶板稳定性的主要决定因素,宜小于原位地应力的75%,但不宜小于60%;水平腔体尺寸的增大,会增加泥质硬石膏顶板的下沉量、塑性区的范围和体积,改变腔体的体积收缩率,需要综合确定最优值;增大保留盐层厚度,可以降低关键顶板的下沉量和塑性区体积,但却会增加体积收缩率,同时也不利于层状盐岩资源的充分利用。 展开更多
关键词 层状盐岩 压气蓄能 水平腔体 关键顶板 稳定性
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基于沉积特征的层状盐岩界面抗剪强度特性研究 被引量：6
2
作者 张桂民 李银平 +1 位作者 刘伟 张光辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A02期3631-3638,共8页
层状盐岩界面的抗剪强度特性对储气库的稳定性和密闭性具有决定性影响。依托湖北应城盐矿地质和试验资料,讨论不同种类界面的强度特性,提出2种主要界面的抗剪强度模型,并给出破损机制分析。主要结论有:(1)层状盐岩大部分界面为化学沉积... 层状盐岩界面的抗剪强度特性对储气库的稳定性和密闭性具有决定性影响。依托湖北应城盐矿地质和试验资料,讨论不同种类界面的强度特性,提出2种主要界面的抗剪强度模型,并给出破损机制分析。主要结论有:(1)层状盐岩大部分界面为化学沉积界面,因此为强界面,比如盐岩和泥质硬石膏的界面,少部分为机械沉积界面,因而为弱界面,例如泥岩和岩盐的界面,弱界面一般存在于不连续沉积的突变界面处;(2)提出渐变型界面和突变型界面2种不同剪切强度模型,渐变型界面近似于功能梯度材料,突变型界面可以近似作为盐岩和夹层的接触面;(3)渐变型界面可以较好地传递盐岩和夹层由于变形不协调产生的附加作用力,因而不容易产生破损,而突变型界面则不能。建立界面抗剪强度特性与其沉积地质特征之间的相关性,为盐穴油气储库的稳定性和密闭性研究提供重要的参考。 展开更多
关键词 岩石力学 层状盐岩 沉积特征 渐变型界面 突变型界面 抗剪强度
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聚合物氯化钾水泥浆体系性能评价及应用研究 被引量：6
3
作者 陈良 彭博 黄敏 《长江大学学报（自科版）（上旬）》 CAS 2015年第9期14-16,57,共4页
GK-1井位于江陵凹陷涴市断裂带南岗一号断鼻构造,完钻井深3581m,固井目的层位为含钾石岩、石膏以及芒硝的粉质泥岩地层。使用常规盐水水泥浆固井其与地层的胶结质量差,制约着固井质量的提高。为提高含钾石岩地层的固井质量,利用抗盐降... GK-1井位于江陵凹陷涴市断裂带南岗一号断鼻构造,完钻井深3581m,固井目的层位为含钾石岩、石膏以及芒硝的粉质泥岩地层。使用常规盐水水泥浆固井其与地层的胶结质量差,制约着固井质量的提高。为提高含钾石岩地层的固井质量,利用抗盐降失水剂CG80S、防窜增强剂GS12L、抗盐分散剂CF44S、抗盐缓凝剂H21L以及复合加重剂材料CD26F构建了以10%氯化钾盐水作为配浆水的聚合物氯化钾盐水水泥浆体系,并对聚合物氯化钾水泥浆体系的物理性能和抗污染性能进行了评价。室内试验评价结果和GK-1井的现场应用表明,氯化钾水泥浆体系的性能可以满足含钾石岩以及含石岩、石膏以及芒硝的粉质泥岩地层固井要求,具有推广应用的价值。 展开更多
关键词 盐膏层固井 氯化钾 抗盐水泥浆 钾盐地层
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多套复合盐层的地应力确定方法 被引量：3
4
作者 侯冰 陈勉 +2 位作者 金衍 杨恒林 梁红军 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期67-69,共3页
在库车坳陷古近系多套复合盐层的钻井工程设计当中,通常以上覆岩层压力作为最大水平地应力。现场资料调查表明,以此为依据所设计的套管,常常不能满足该地层套管的抗外挤强度要求。为了解决套管抗外挤强度问题,通过实验测试得到该研究区... 在库车坳陷古近系多套复合盐层的钻井工程设计当中,通常以上覆岩层压力作为最大水平地应力。现场资料调查表明,以此为依据所设计的套管,常常不能满足该地层套管的抗外挤强度要求。为了解决套管抗外挤强度问题,通过实验测试得到该研究区块多套复合盐层上、下泥岩地层的地应力值及中间每一层复合盐层的岩石力学参数,并以此作为边界条件,建立了多套复合盐层及上、下泥岩层地应力计算的有限元分析模型,运用数值模拟方法,反演得到每一层复合盐层的地应力场。采用该方法对库车坳陷某地区多套复合盐层的地应力场进行分析,结果表明,中间盐层的水平地应力最高,其上、下的膏盐岩含泥岩层、泥岩含膏盐岩层、泥岩层的水平地应力依次降低。所建立的分析模型,为该地区井壁稳定及套管安全设计工作奠定了基础。 展开更多
关键词 盐膏层 膏构造 固井 套管柱设计 地应力 数值模拟
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