裂隙岩体渗透各向异性对地下储油洞库水封性的影响规律

发布时间：2024-05-08 06:10

　　为研究岩体渗透各向异性对地下储油洞库的水封性影响规律,建立油库单一洞室的二维等效连续介质模型,用不同渗透张量表征岩体渗透各向异性的不同情况,并开展数值模拟。从洞室周围水压力、渗流场和涌水量等角度对模拟结果进行分析,并评价了洞室水封性。结果表明:岩体各向渗透性较均匀时,储油洞室水封性要求相对一致,有利于水幕系统的统一设计和施工处理,容易通过设置的水幕系统保证洞室整体的水封密闭;岩体最强渗透方向在45°～90°之间时,有利于水幕系统的水压力向下传递,形成高水力梯度区包围洞室,保证洞室密封。

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【部分图文】：

图1油库单一洞室模型

因为渗透张量矩阵对称,故一定能通过坐标变化为对角矩阵K=diag(K1,K2),变化后的坐标轴方向即为两个渗透主方向,分别代表最强和最弱的渗透方向,渗透主值K1和K2即为这两个渗透主方向上的渗透系数,分别称为K1方向和K2方向。2数值模型

图2K1/K2=2时的压力云图

利用地下水压力密封洞室是地下储油洞库最大的特点[1]。Aberg[12]最早通过研究液化石油气储库洞室周围水压力与洞室内存储介质压力的关系,提出著名的垂直水力梯度准则,认为只要垂直水力梯度大于1,就能保证洞室的密封性。Goodall等[13]扩展了Aberg的垂直水力梯度准则,认....

图3K1/K2=10时的压力云图

图2K1/K2=2时的压力云图图4K1/K2=50时的压力云图

图4K1/K2=50时的压力云图

图3K1/K2=10时的压力云图通过水压力等值线可知,在洞室周围K1方向上的水力梯度较小,K2方向上的水力梯度较大;且随着渗透张量主值K1/K2的增大,洞室周围的低水压力区域范围由近乎圆形变成狭长的椭圆形,K1方向上的水力梯度减小,K2方向上的水力梯度增大。以K1方向为90°的....

本文编号：3967613