盐岩地下储气库注采气套管运行安全的物理模型试验研究-岩土力学.PDF

第34 卷第6 期 岩 土 力 学 Vol.34 No.6 2013 年6 月 Rock and Soil Mechanics Jun. 2013 文章编号：1000－7598 －(2013) 06 －1605－08 盐岩地下储气库注采气套管运行安全的 物理模型试验研究 1, 2 1 1 1 1 3 3 段 抗 ，张强勇 ，向 文 ，蔡 兵 ，许孝滨 ，贾 超 ，刘 健 （1.山东大学 岩土与结构工程研究中心，济南 250061 ；2.香港大学 土木工程系，香港；3.山东大学 土建与水利学院，济南 250061 ） 摘 要：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。 关 键 词：盐岩地下储气库；注采气套管；储库内压；采气速率；地质力学模型试验 中图分类号：TU 452 文献标识码：A Physical model test on operational safety of injection and recovery casing of underground salt rock gas storages 1, 2 1 1 1 DUAN Kang , ZHANG Qiang-yong , XIANG Wen , CAI Bing ,