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《地壳构造与地壳应力文集》2018,(0)
枯竭气藏改建地下储气库具有地层构造已知、建库周期短、投资费用小等优点,但其对密封性及地质条件要求高,潜在的地质力学问题较其它种类储气库要复杂得多。本文总结了枯竭气藏型储气库建设和运行中所面临的地质力学问题及其研究现状,并就H储气库存在的循环注采诱发应力场变化导致地表形变及断层活化的地质力学问题,提出采用区域地震事件研究、地质力学分析以及地质力学耦合建模相结合的思路与方案进行研究,所得结果有利于确定储气库安全运行压力范围,为储气库库容建设提供重要参考。 相似文献
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调峰地下含水层储气库库址优选定量决策方法 总被引：1，自引：0，他引：1
含水层地下储气库和枯竭油气藏地下储气库是国外地下储气库的重要类型, 我国油气藏主要富集在陆相地层中, 油气藏的规模比较小, 利用枯竭油气藏建造地下储气库的潜力受到一定的限制, 而在古生界海相沉积地层中寻找含水层圈闭进行天然气储气库建设, 有望建立起规模巨大的含水层地下天然气储气库, 与国外经验不同的是, 在我国含水层中建设地下储气库与枯竭油气藏地下天然气储气库相比, 成为更为有利的选项.针对调峰地下含水层储气库库址优选问题, 引入气藏工程方法, 在考虑天然气消费调峰需求、含水地层渗透性、埋深、圈闭规模、钻井费用和压缩机费用等因素的基础上, 建立单井注/采气量、注/采气井数的压气机功率的联立方程, 求解单个含水层圈闭建库的最优投资额, 进而根据不同含水层圈闭建库的折算费用差额和投资回收期, 优选最有利的含水层圈闭作为进一步评价的对象, 使含水层储气库库址的优选建立在定量评价和决策的基础上, 为我国大规模开展含水层储气库建设提供技术支持. 相似文献
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为保障国家调峰保供需求,目前相国寺地下储气库(以下简称储气库)提出并正在进行扩压增量工程,为有效指导储气库运行上限压力优化,同时确保储气库长期安全运行,亟需对相国寺储气库开展地质体完整性评估。综合地质、地震、测井、动态监测资料以及各类室内岩芯实验数据,建立相国寺储气库三维静态及四维地质力学模型,分析了储气库地质体地质力学特征,分别对不同气藏孔隙压力特征下的盖层、底托层、断层稳定性进行应力应变模拟及评估。结果表明:梁山组盖层以及韩家店组底托层在储气库运行过程中产生的地层形变量小;5条控藏断层在储气库前期运行及现今注采条件下没有断层活化风险;模拟储气库注入压力高于原始气藏压力6 MPa时,储气库地质体完整性存在失稳风险。研究成果精细定量化评估了储气库在动态应力场影响下的运行安全,对优化储气库运行方案具有重要的指导意义。 相似文献
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良好的密闭性能是盐穴储气库安全运营的基本前提,但地质赋存条件复杂、建库实践不足、理论体系不完备等均会导致盐腔遭遇各类泄漏风险。根据国内外的工程实践及事故统计,再结合盐穴储库特有的工程地质条件和运行工况,总结出三大泄漏因素（地质因素、工程因素、人为失误）和4种泄漏类型。地下盐穴储气库潜在的泄漏类型有夹层密闭性不足引起的气体近水平漏失、盖层被突破失效致使气体上窜、井筒完整性不足致使气体逃逸、夹层与断层连通致使气体流向断层。最终,依据各自的泄漏特征提出了相应的预防处置措施,以防止气体泄漏事故的发生和大范围的蔓延。由于我国盐穴储库的发展暂时处于上升期,研究结果对深部盐穴储气库的安全建设具有一定的借鉴和指导意义。 相似文献
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目前国内还没有对盐岩储气库的适用性提出全面的评价标准。在研究地下储气库失事案例之后,提出了储气库适用性评价标准（ESAGSRS）。该标准分为稳定性和密闭性两方面。稳定性从储气库顶和底板的性质、盐岩层及夹层的性质、夹层与盐岩层交界面的性质、溶腔最大与最小运行压力及注采速率、溶腔形状及矿柱距离5方面进行评分;密闭性则从储气库的固井技术、套管的性能、套管阀门的性能、溶腔压力、顶板性质、夹层性质、盐岩的渗透条件、夹层与盐岩层交界面的刚度比,地质构造条件等方面进行评分。将稳定性与密闭性的得分按比例相加,用所得总分来评价储气库的适用性。该标准较为全面地考虑了各种因素,可为工程实践提供一定的参考价值和理论支持。 相似文献
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讨论了灰色物元法在含水层储气库参数优化问题中的应用。天然气地下储气库的建造是一项大型、复杂、具有多目标性的工程项目,包括固定资产投资、钻井、修井、注采气工艺完善、地面建设等,需要上亿元的投资,因此其方案的确定,事关重大,必须在建设前期进行充分的技术和工程论证。地下储气库设计方案的优选需要考虑使用功能、技术性、经济性、安全性、环境影响等诸方面的效果进行综合论证,来确定最优方案。由于确定地下储气库优化设计指标类型的多样性,不相容性,且其量纲也不尽相同,甚至有些指标只能是定性描述的非量化灰数,这就导致地下储气库建造设计方案的优选是属灰色系统问题。利用灰色物元分析法优选储气库参数,可以使储气库的参数设计达到最佳。 相似文献
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文23储气库是以巨厚盐层为盖层的枯竭砂岩气藏型储气库,具有地层孔隙度高、渗透率变化大、压力系数低、亏空严重等特点,钻井过程中井漏、地层污染等问题突出。为此,研发了发泡剂、稳泡剂,开发了抗温120 ℃防漏型低密度微泡钻井液体系。该体系在120 ℃条件下,经72 h老化后密度变化仅0.04 g/cm3,仅需325 mL承压即可达到10 MPa以上,对地层的渗透率恢复值达87.9%。微泡钻井液先后在文23储气库现场应用66口井,漏失发生率仅为13.6%,施工期间井壁稳定。抗温120 ℃防漏型低密度微泡钻井液在文23储气库建设中表现出了良好的防漏效果,同时有效地保障了井壁稳定,降低了储层伤害,为文23储气库安全、高效开发提供了有力技术保障。 相似文献
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讨论了灰色物元法在含水层储气库参数优化问题中的应用。天然气地下储气库的建造是一项大型、复杂、具有多目标性的工程项目，包括固定资产投资、钻井、修井、注采气工艺完善、地面建设等，需要上亿元的投资，因此其方案的确定，事关重大，必须在建设前期进行充分的技术和工程论证。地下储气库设计方案的优选需要考虑使用功能、技术性、经济性、安全性、环境影响等诸方面的效果进行综合论证，来确定最优方案。由于确定地下储气库优化设计指标类型的多样性，不相容性，且其量纲也不尽相同，甚至有些指标只能是定性描述的非量化灰数，这就导致地下储气库建造设计方案的优选是属灰色系统问题。利用灰色物元分析法优选储气库参数，可以使储气库的参数设计达到最佳。 相似文献
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压缩空气地质储能可为大规模部署风能、太阳能等间歇性清洁能源提供灵活、高效的储能方案,从而促进能源结构转型,加快碳达峰、碳中和战略目标的实现。在介绍压缩空气地质储能概念与分类的基础上,从理论分析、技术方法、经济成本等方面总结了该领域的研究现状与发展趋势,详细叙述了利用盐腔、含水层、枯竭油气田作为储气库的典型储能工程案例及关键参数与经验,分析了压缩空气地质储能在我国的应用前景和不同储气库的特性及其关键影响因素,指出不同类型储气库地质储能的适宜条件,为促进清洁能源可持续开发利用提供科学参考。 相似文献
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国内盐矿具有埋藏浅、盐层薄、夹层多、品位低等特点,导致盐岩地下储气库建设和运营面临诸多技术风险。在盐岩地下储气库风险因子模糊综合评价基础上,建立了层状盐岩储气库破坏、油气泄漏、地表沉降的3大事故风险层次分析模型,并构建了风险因子对3大事故影响程度判断矩阵;将建立的模型用于评价江苏金坛盐岩地下储库气的运营风险状况,确定出储气库3大事故风险因子影响权重分布和风险等级。研究结果表明：（1）储气库破坏应重点控制低压运行压力、运行时间和矿柱应力状态;（2）储气库泄漏应重点控制套管靴位置、夹层结合面滑动、高压运行压力和管道阀门受损;（3）储气库地表沉降应重点控制顶板厚度、低压运行压力和运行时间;（4）储气库破坏和泄漏属中等风险水平,储气库地表沉降属高风险水平。油气储库3大事故风险因子权重分布和风险等级的确定,为盐岩地下储气库风险调控提供了理论指导。 相似文献
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盐岩储气库蠕变损伤分析 总被引：9，自引：1，他引：8
通过对盐岩本构关系的实验研究,对Norton Power 盐岩蠕变本构模型引入损伤变量,在损伤等效应力中引入考虑偏应力和围压影响的函数,建立了一种能反映盐岩蠕变和加速蠕变的本构模型。通过对某盐矿盐岩实验数据进行拟合,获得了本构模型的参数,理论曲线与实验曲线吻合得较好。通过三维数值模拟方法,应用该本构模型对某盐矿天然气储存库进行了数值模拟研究,探讨了该盐矿盐岩储气库最低内压工况下,腔周损伤区的扩展、变形规律及最长持续运行时间。研究结果表明：（1）盐岩本构模型在盐岩加速蠕变期具有较好的数值稳定性;（2）在最低运行压力下,腔周盐岩进入加速蠕变期后,储气库损伤区的扩展速度非常快,储气库最危险部位位于腔体顶部;（3）腔周盐岩进行加速蠕变期后,盐岩的腔体体积收敛变形主要表现为损伤蠕变体积收敛,稳态蠕变体积收敛趋于稳定;（4）该盐矿盐岩储气库在该压力下最长持续运行时间约为3个月。 相似文献
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楚州盐穴储气库是中俄东线配套储气库,具有重要建设意义。在楚州地区钻井施工时,上部东台组、盐城组地层易渗漏,粘土易造浆,下部浦口组含盐地层易溶蚀扩径和坍塌。针对楚州地区地层特点和施工难点提出采用分段钻井液技术：一开采用聚合物钻井液,防止表层漏失和坍塌;二开上部采用盐水聚合物钻井液,防止缩径和石膏侵;盐层段采用饱和盐水聚合物钻井液防止盐岩溶解。通过现场3口资料井对上述钻井液技术进行了验证,3口井钻井过程顺利,井径规则,未发生任何井下复杂情况,井身质量较高,盐层段岩心采取率均在99%以上。所形成的钻井液技术对建库钻井具有很好的指导意义。 相似文献
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盐岩地下储气库风险分级机制初探 总被引：6，自引：2，他引：4
能源储备是国家重大战略需求,目前国内已经开始大规模兴建盐岩能源地下储库群,由于国内的盐岩储库地层具有埋深浅、盐层薄、夹层多、品位低等特点,导致建库难度大、运行风险高,因此,开展盐岩地下油气储库风险分析研究具有重要的理论意义和工程应用价值。针对国内盐岩地下油气储库现状,在风险分析中引入功能设计理念,以体积收缩率作为储库运营期风险的单项分级指标,初步提出了地下油气储库运营风险分级机制的基本方法,以国内某盐岩地下储气库为例,通过流变计算获得不同储气内压变化条件下,储库风险随时间的变化规律,较好地验证了所提方法的合理性和有效性。 相似文献
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盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究 总被引：3，自引：1，他引：2
推导了含夹层盐岩储气库在地应力、注-采气压力和温度联合作用下的温度-渗流-应力（THM）-损伤耦合数学模型,该模型不仅包含了盐岩的热损伤效应,还考虑了气体渗透的Klinkenberg效应以及气体沿夹层层面流动对渗透规律的影响。在此基础上,结合金坛储气库建设,采用数值仿真技术,对储气库在注-采气过程中考虑THM耦合与不耦合情况下的气体渗透、温度分布以及应力分布规律进行了详细的对比分析和探讨,研究结果表明：含夹层盐岩储气库应力-渗透-温度耦合效应十分明显。该问题的研究,为全面深入分析盐岩储气库的安全性和实用性提供了思路及前提,具有重要的理论及实践意义。 相似文献
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注采气套管结构是保证盐岩地下储气库注采气正常运行的重要枢纽,在盐岩地下储气库运行过程中,套管混凝土环极易因储库蠕变体积收缩而产生受拉破坏。因此,为了解套管混凝土环的受力和变形特性,采用三维地质力学模型试验技术,对江苏金坛盐岩地下储气库开展了不同采气速率、不同采气内压、储库失压等风险因素影响下的套管运行过程的物理模型试验,通过三维地质力学模型试验较好反映出储气库套管混凝土环的受力和变形特性。研究表明：（1）套管混凝土环的轴向拉应变随采气速率的增加而增大,为保证套管的运行安全,建议储气库的最大采气速率不超过0.65 MPa/d;（2）套管混凝土环的轴向拉应变和套管所受蠕变挤压应力随套管鞋离腔顶距离的减小而增大,为保证储气库运行安全,套管底部距离储库腔顶的距离应大于10 m：（3）套管所受蠕变挤压应力随采气内压的减小而显著增大,储气库的最低运行气压应大于3 MPa,并应最大限度地防止储气库出现失压事故。 相似文献
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盐岩地下储气库泥岩夹层分布与组构特性研究 总被引：3，自引：0，他引：3
以江苏金坛地下盐岩储气库为例,在区域地质与场地工程地质条件分析的基础上,通过盐岩及夹层分布与岩性分析、泥岩夹层全岩X光衍射试验、黏土矿物X光衍射试验及定量分析、泥岩夹层的粒度试验、崩解试验及水理试验研究表明,金坛地下储气库岩盐层夹层主要为层间夹层与层内夹层,盐岩层间夹层分布稳定,厚度较大,不溶物含量高;盐岩层内夹层层数多,厚度薄,分布不均,不溶物含量低。盐岩层间泥岩夹层的主要矿物为黏土矿物,黏土矿物的主要存在形式为伊利石/蒙脱石混成矿物;泥岩夹层主要为细粒颗粒;泥岩夹层沿层理面崩解,层状开裂软化,具有微膨胀性。对于储库水溶建腔速度、成腔形状与运营期的腔体蠕变具有重要影响。 相似文献