盐穴储气库造腔控制与安全评估

作者: 李银平著 , 杨春和著 , 施锡林著

出版社: 科学出版社

出版时间: 2012-02

版次: 1

ISBN: 9787030335227

定价: 68.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 188页

字数: 252千字

正文语种: 简体中文

分类: 工程技术

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《盐穴储气库造腔控制与安全评估》介绍了盐穴储气库造腔控制与安全评估方面的最新研究及应用成果，包含多项盐穴储气库建设相关专利技术，并介绍了若干现场应用实例，主要内容包括：中国盐矿地质特征概述；夹层盐岩力学及溶蚀特性试验研究；层状盐岩复合本构及破损理论；水溶造腔夹层垮塌机理与动态控制技术及应用；盐穴储气库设计与安全评估。
《盐穴储气库造腔控制与安全评估》可供盐穴储气库建造及评估方面的科研和工程技术人员参考，也可为从事盐矿水溶开采的工程技术人员提供参考。李银平，男，42岁，研究员，博士生导师，湖南湘阴人。1991年毕业于浙江大学工程力学系，获流体力学学士学位；2003年获华中科技大学土木学院岩土工程博士学位。主要从事深部盐矿地下油气储备中的关键岩石力学问题研究，以及岩石类材料和结构的损伤断裂研究。先后主持或参与了国家自然科学基金面上项目和重点项目、国家重点基础研究发展计划（973计划）项目及省部级科技计划项目等10余项，并承担国家重大重点工程科技攻关项目（如西气东输造腔过程关键技术研究项目）多项。合作出版专著2部，发表论文50余篇（SCI/EI收录30余篇），授权发明专利7项、实用新型专利2项。获国家科学技术进步奖二等奖1项，获省部级一等奖和三等奖各1项。

杨春和，男，49岁，研究员，博士生导师，江西丰城人。国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者奖励计划特聘教授，973计划项目首席科学家。1999年获美国内华达大学地质工程博士学位。目前任岩土力学与工程国家重点实验室副主任，中国岩石力学与工程学会常务理事，中国力学学会理事，《岩土工程学报》副主编。主要从事深部能源储备中的岩石力学、工程地质、计算力学等多学科交叉领域的研究。现承担包括国家973计划项目和国家自然科学基金项目等在内的10多项国家级科研课题。发表相关论文150多篇（SCI/EI收录120余篇），出版专著3部，授权发明专利8项、实用新型专利4项。作为第一完成人获国家科学技术进步奖二等奖3项，获省部级一等奖4项、二等奖2项。

施锡林，男，28岁，博士，助理研究员，山东泰安人。2006年毕业于山东科技大学，获工程力学专业工学学士学位，2011年获中国科学院武汉岩土力学研究所岩土工程博士学位。主要从事盐岩工程力学特性、盐穴水溶造腔技术等方面的研究工作。参与了973计划项目、国家自然科学基金项目、中科院重要方向性项目等多项国家重大科研计划项目，以及多项工程应用方面的科技攻关课题。发表EI收录论文10余篇，授权发明专利7项、实用新型专利2项。获国家科学技术进步奖二等奖和湖北省科技进步奖一等奖各1项。

三位作者全部任职于中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室。序
前言
第1章绪论
1.1中国盐穴储气库建设概况
1.2夹层对储气库水溶造腔的不利影响
1.3夹层对储气库运行安全的影响

第2章中国盐矿地质特征概述
2.1中国盐矿地层赋存特征
2.1.1井矿盐成盐时代
2.1.2含盐系地层结构特征
2.2中国盐矿夹层分布特征
2.3我国典型盐矿的地质特征
2.3.1江苏金坛盐矿
2.3.2湖北云应盐矿

第3章夹层盐岩力学及溶蚀特性试验研究
3.1夹层盐岩力学特性试验
3.1.1单轴压缩试验
3.1.2三轴压缩试验
3.1.3蠕变试验
3.2夹层盐岩界面力学特性试验
3.2.1盐岩与夹层的细观结构
3.2.2界面拉伸试验
3.2.3界面直剪试验
3.3夹层溶蚀特性试验
3.3.1化学分析
3.3.2卤水浸泡夹层力学特性试验
3.3.3水溶造腔夹层力学特性的弱化规律
3.4盐岩溶解试验
3.4.1试验装置与原理
3.4.2试验数据分析

第4章层状盐岩复合本构及破损理论
4.1互层盐岩体的Cosserat复合本构
4.1.1互层岩体三维扩展模型代表单元
4.1.2三维Cosserat介质扩展本构关系
4.2复合盐岩体破损分析
4.3层状盐岩体细观损伤本构模型
4.3.1本构模型建立
4.3.2模型验证与应用

第5章水溶造腔夹层垮塌机理
5.1夹层垮塌力学模型
5.1.1造腔过程中夹层的受力状态
5.1.2夹层应力分布及变形规律分析
5.2夹层垮塌的破坏模式及判据
5.2.1夹层垮塌破坏模式
5.2.2夹层垮塌破坏判据
5.2.3夹层垮塌趋势判断准则
5.3多种造腔因素对夹层垮塌的影响
5.3.1盐岩溶蚀
5.3.2卤水侵蚀
5.3.3溶腔内压
5.3.4地应力
5.3.5夹层厚度与跨度之比

第6章水溶造腔控制技术与应用
6.1夹层垮塌的预测和现场辨识
6.1.1夹层垮塌预测方法
6.1.2造腔现场夹层垮塌辨识
6.2夹层垮塌动态控制
6.2.1夹层垮塌调控措施
6.2.2夹层垮塌动态控制流程
6.3油垫层深度检验方法
6.3.1检验原理与装置
6.3.2现场操作步骤
6.4夹层垮塌事故应急处理
6.5工程应用
6.5.1溶腔畸形及套管损伤分析案例
6.5.2夹层垮塌现场辨识案例
6.5.3增加溶腔有效体积案例

第7章盐穴储气库设计与安全评估
7.1储气库设计考虑的主要因素
7.2安全评估的内容与标准
7.2.1安全评估的主要内容
7.2.2稳定性评价准则
7.2.3密闭性评价准则
7.3盐穴储气库设计与安全评估流程
7.3.1调查拟建储库区域地质特征
7.3.2获取地层工程力学参数
7.3.3确定储气库造腔设计参数
7.3.4确定储气库运行参数
7.3.5溶腔密闭性检测与评估
7.3.6储气库运行期监测与评估
7.4盐穴储气库密闭性检测与评估实例
7.4.1盖层岩心毛细管封闭能力测试
7.4.2盐岩地层渗透性原位测试
7.4.3固井套管及盐层气密性测试
参考文献
内容简介:
《盐穴储气库造腔控制与安全评估》介绍了盐穴储气库造腔控制与安全评估方面的最新研究及应用成果，包含多项盐穴储气库建设相关专利技术，并介绍了若干现场应用实例，主要内容包括：中国盐矿地质特征概述；夹层盐岩力学及溶蚀特性试验研究；层状盐岩复合本构及破损理论；水溶造腔夹层垮塌机理与动态控制技术及应用；盐穴储气库设计与安全评估。
《盐穴储气库造腔控制与安全评估》可供盐穴储气库建造及评估方面的科研和工程技术人员参考，也可为从事盐矿水溶开采的工程技术人员提供参考。
作者简介:
李银平，男，42岁，研究员，博士生导师，湖南湘阴人。1991年毕业于浙江大学工程力学系，获流体力学学士学位；2003年获华中科技大学土木学院岩土工程博士学位。主要从事深部盐矿地下油气储备中的关键岩石力学问题研究，以及岩石类材料和结构的损伤断裂研究。先后主持或参与了国家自然科学基金面上项目和重点项目、国家重点基础研究发展计划（973计划）项目及省部级科技计划项目等10余项，并承担国家重大重点工程科技攻关项目（如西气东输造腔过程关键技术研究项目）多项。合作出版专著2部，发表论文50余篇（SCI/EI收录30余篇），授权发明专利7项、实用新型专利2项。获国家科学技术进步奖二等奖1项，获省部级一等奖和三等奖各1项。

杨春和，男，49岁，研究员，博士生导师，江西丰城人。国家杰出青年科学基金获得者，教育部长江学者奖励计划特聘教授，973计划项目首席科学家。1999年获美国内华达大学地质工程博士学位。目前任岩土力学与工程国家重点实验室副主任，中国岩石力学与工程学会常务理事，中国力学学会理事，《岩土工程学报》副主编。主要从事深部能源储备中的岩石力学、工程地质、计算力学等多学科交叉领域的研究。现承担包括国家973计划项目和国家自然科学基金项目等在内的10多项国家级科研课题。发表相关论文150多篇（SCI/EI收录120余篇），出版专著3部，授权发明专利8项、实用新型专利4项。作为第一完成人获国家科学技术进步奖二等奖3项，获省部级一等奖4项、二等奖2项。

施锡林，男，28岁，博士，助理研究员，山东泰安人。2006年毕业于山东科技大学，获工程力学专业工学学士学位，2011年获中国科学院武汉岩土力学研究所岩土工程博士学位。主要从事盐岩工程力学特性、盐穴水溶造腔技术等方面的研究工作。参与了973计划项目、国家自然科学基金项目、中科院重要方向性项目等多项国家重大科研计划项目，以及多项工程应用方面的科技攻关课题。发表EI收录论文10余篇，授权发明专利7项、实用新型专利2项。获国家科学技术进步奖二等奖和湖北省科技进步奖一等奖各1项。

三位作者全部任职于中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室。
目录:
序
前言
第1章绪论
1.1中国盐穴储气库建设概况
1.2夹层对储气库水溶造腔的不利影响
1.3夹层对储气库运行安全的影响

第2章中国盐矿地质特征概述
2.1中国盐矿地层赋存特征
2.1.1井矿盐成盐时代
2.1.2含盐系地层结构特征
2.2中国盐矿夹层分布特征
2.3我国典型盐矿的地质特征
2.3.1江苏金坛盐矿
2.3.2湖北云应盐矿

第3章夹层盐岩力学及溶蚀特性试验研究
3.1夹层盐岩力学特性试验
3.1.1单轴压缩试验
3.1.2三轴压缩试验
3.1.3蠕变试验
3.2夹层盐岩界面力学特性试验
3.2.1盐岩与夹层的细观结构
3.2.2界面拉伸试验
3.2.3界面直剪试验
3.3夹层溶蚀特性试验
3.3.1化学分析
3.3.2卤水浸泡夹层力学特性试验
3.3.3水溶造腔夹层力学特性的弱化规律
3.4盐岩溶解试验
3.4.1试验装置与原理
3.4.2试验数据分析

第4章层状盐岩复合本构及破损理论
4.1互层盐岩体的Cosserat复合本构
4.1.1互层岩体三维扩展模型代表单元
4.1.2三维Cosserat介质扩展本构关系
4.2复合盐岩体破损分析
4.3层状盐岩体细观损伤本构模型
4.3.1本构模型建立
4.3.2模型验证与应用

第5章水溶造腔夹层垮塌机理
5.1夹层垮塌力学模型
5.1.1造腔过程中夹层的受力状态
5.1.2夹层应力分布及变形规律分析
5.2夹层垮塌的破坏模式及判据
5.2.1夹层垮塌破坏模式
5.2.2夹层垮塌破坏判据
5.2.3夹层垮塌趋势判断准则
5.3多种造腔因素对夹层垮塌的影响
5.3.1盐岩溶蚀
5.3.2卤水侵蚀
5.3.3溶腔内压
5.3.4地应力
5.3.5夹层厚度与跨度之比

第6章水溶造腔控制技术与应用
6.1夹层垮塌的预测和现场辨识
6.1.1夹层垮塌预测方法
6.1.2造腔现场夹层垮塌辨识
6.2夹层垮塌动态控制
6.2.1夹层垮塌调控措施
6.2.2夹层垮塌动态控制流程
6.3油垫层深度检验方法
6.3.1检验原理与装置
6.3.2现场操作步骤
6.4夹层垮塌事故应急处理
6.5工程应用
6.5.1溶腔畸形及套管损伤分析案例
6.5.2夹层垮塌现场辨识案例
6.5.3增加溶腔有效体积案例

第7章盐穴储气库设计与安全评估
7.1储气库设计考虑的主要因素
7.2安全评估的内容与标准
7.2.1安全评估的主要内容
7.2.2稳定性评价准则
7.2.3密闭性评价准则
7.3盐穴储气库设计与安全评估流程
7.3.1调查拟建储库区域地质特征
7.3.2获取地层工程力学参数
7.3.3确定储气库造腔设计参数
7.3.4确定储气库运行参数
7.3.5溶腔密闭性检测与评估
7.3.6储气库运行期监测与评估
7.4盐穴储气库密闭性检测与评估实例
7.4.1盖层岩心毛细管封闭能力测试
7.4.2盐岩地层渗透性原位测试
7.4.3固井套管及盐层气密性测试
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