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如今公认盐岩体是石油、天然气储存最理想的介质。在当今世界能源危机加剧之下,能源存储变得尤为重要,而深部空间用作能源存储具有安全性高等许多有利因素。针对我国盐矿岩盐夹层多、杂质多的特点,本文对岩盐、层状岩盐和泥岩的力学特性进行了数值模拟和理论分析,采用有限差分法软件FLAC3D,对层状岩盐储气库夹层和岩盐变形进行了稳定性分析。主要内容如下:
⑴岩盐强度特性研究:通过三种岩样的单轴、三轴压缩试验,分析其强度特征。验证层状盐岩的强度和变形特性比较接近于盐岩的强度和变形特性,在压缩应力状态下层状盐岩的变形主要由盐岩贡献。
⑵岩盐蠕变特性研究:结合三种岩样进行单轴、三轴蠕变试验,分析三种岩样的蠕变变形规律,并对三种岩样的蠕变特性做出比较。验证层状盐岩的蠕变主要是盐岩层的蠕变,而泥岩层对盐岩层的蠕变起抑制作用。
⑶分析含夹层的洞室的变形与稳定性。由于岩盐的大流变性,岩盐变形较大,洞室收缩明显,而在夹层处变形较小,则洞室在该处变形呈凸状。当夹层较多时,这种变形特征越明显。同时,气压对洞室变形有显著的抑制作用,在采气注气时,由于周期性的变化,洞室也呈周期性变化。如果洞室的高径比过小,很容易造成洞室的坍塌,对稳定性构成威胁。