节理对盐岩储库流变损伤特性的影响分析

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盐岩不同于一般的岩石,由于其具有裂隙少、孔隙率低、渗透率低、流变性强、损伤恢复等工程性质,盐岩层已成为国际上公认的建造天然气、石油地下储库的理想场所。国外天然气储库发生火灾、爆炸、塌陷的事故已经不少,造成极大的人员及财产损失,很多事故是由盐岩流变损伤引起的。然而,我国对地下盐岩储库的研究起步较晚,且对带节理盐岩的研究鲜有见刊。根据我国盐岩矿床大多呈层状分布,且盐岩地层中多含有夹层的特点,本文研究了节理对含夹层盐岩储库流变损伤特性的影响。首先,研究了盐岩的物理力学性质、流变损伤性质和流变损伤模型。其次,利用ANSYS软件提供的二次开发工具UPFs,将王贵君教授的盐岩流变损伤耦合模型——userc_d模型,编写为可直接被ANSYS调用的用户子程序;在ANSYS环境中建立模拟盐岩三轴压缩蠕变试验的试样数值模型,并验证模型的正确性。最后,用ANSYS分别建立不带节理和带节理盐岩储库模型,并将开发的用户子程序用于储库模型的数值模拟分析中。通过对比分析不带节理模型和带节理模型的围岩在变形和损伤等方面的差异,得出节理对盐岩储库洞室的流变损伤特性的影响规律;同时还分析了天然气内压对储库流变损伤特性的影响规律。本文借助有限元软件ANSYS的二次开发功能,研究了节理对盐岩储气库洞室在变形和损伤等方面的影响规律,这是本文的创新点。
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