【摘 要】
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由于盐岩良好的密封性、低渗透性和损伤自恢复特性,盐岩成为重要的存储介质,盐穴储气库成为天然气存储的重要方式之一。与国外高品位盐岩相比我国盐岩层中含有较多的夹层,则
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由于盐岩良好的密封性、低渗透性和损伤自恢复特性,盐岩成为重要的存储介质,盐穴储气库成为天然气存储的重要方式之一。与国外高品位盐岩相比我国盐岩层中含有较多的夹层,则建造储气库不能直接采用国外的经验。本文针对我国典型含夹层盐岩进行了含夹层盐岩基本力学特性、蠕变特性及工程应用研究,完成的主要研究内容和取得的成果有以下几个方面。 1.选取某储气库含夹层盐岩,开展了含夹层盐岩的单轴压缩、三轴压缩和剪切试验研究,得到了基本力学参数。试验表明,夹层的存在提高了试样的屈服强度和峰值强度。 2.通过对典型含不同夹层盐岩进行三轴蠕变试验和对比分析,获取了含不同夹层盐岩对稳态蠕变速率的影响规律。在相同压力下纯盐岩稳态蠕变速率最大,钙芒硝次之,硬石膏最小,随着夹层含量的增加钙芒硝盐岩的稳态蠕变率逐渐增加,而硬石膏盐岩逐渐减少。根据试验结果并运用粘弹性理论研究分析,拟合了含夹层盐岩的伯格斯模型的参数。 3.基于试验研究成果,模拟了某含夹层盐穴储气库在溶腔建设阶段和长期恒压蠕变条件下储气库变形、受力和存储体积的变化规律,并与无夹层储气库进行比较分析。分析表明,夹层的存在抑制了储气库各点向腔内的收缩量,增大了溶腔的塑性区体积,降低了溶腔的体积收缩率。
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