平顶山盐穴储气库夹层稳定性及垮塌灾害性研究

发布时间：2021-08-24 19:06

　　现阶段,盐穴储气库因兼顾安全性与经济性的优势而逐渐成为我国能源储备领域的研究热点。但事实上,国内大多盐穴储气库库址矿床均呈现出盐岩与泥岩相间互层的不利建库特征。泥岩夹层在水溶建腔阶段往往难以被溶蚀,盐层溶采后仍赋存于腔体内,在储气运营阶段,因复杂的受力条件与显著的蠕变特性易出现失稳垮塌,夹层一旦垮塌,其运动冲击效应极易引发一系列灾害性问题,影响储气库的安全运营。因此,本文针对夹层稳定性及垮塌灾害性的研究对于储气库安全运营及储气库工程防灾减灾具有十分重要的现实意义。针对平顶山盐穴储气库腔内泥岩夹层稳定性评价问题,建立以夹层垮塌时间为评价标准的稳定性评价模型。首先,根据泥岩夹层基本特征,考虑力场耦合机制及泥岩软化效应等,利用弹性板壳理论建立夹层垮塌力学模型;其次,根据夹层岩样蠕变实验结果,采用（H|N体）和（N|Y体）串联组合形式描述其蠕变过程,建立蠕变本构模型。结合夹层垮塌力学模型与蠕变本构模型,进一步构建其垮塌时间计算模型,对不同工况夹层垮塌时间进行计算,并对储气库设计使用寿命为30年,夹层跨径分别为10m、20m时垮塌临界厚度进行反演计算,据此实现其稳定性评价。结果表明:夹层越薄、跨... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

对流法水溶造腔示意图

图 1.2 前人建立的泥岩夹层力学模型通过对模型的求解，得到泥岩夹层的极限垮塌跨度的计算公式[22,31]，如1。值得注意的是，该式考虑了多向力场耦合机制对夹层垮塌的影响，但并及到泥岩夹层的蠕变特性的影响。(1)1.22422max hrKED h（1.李银平等人在总结盐穴储气库的相关问题时认为造腔阶段泥岩夹层在多场的控制下可能会发生强度失效型和稳定性失效型破坏[32]。王志荣等人通集平顶山盐田泥岩夹层岩样，进行单、三轴压缩蠕变实验，得到岩样常规参数及蠕变参数，分析了泥岩夹层的蠕变特性[33,34]，但并未将其运用于夹层性评价中。.3.3 盐穴储气库夹层垮塌灾害性研究现状事实上，针对盐穴储气库夹层垮塌灾害性评价的研究可从垮塌夹层的垮

1 绪论垮塌极限厚度为基础进行夹层稳定性的评价。（4）建立包含储气库溶腔体部件，泥岩夹层部件及高压储气部件在内的ABAQUS 有限元模型，求解垮塌后的泥岩夹层垮落冲击效应引发的动应力响应、冲击波的影响范围及对溶腔底板引发的侵彻深度响应等一系列问题，并以此为基础对垮塌灾害性进行评价。1.4.2 技术路线

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3360551