[發明專利]鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法

有效

• 申請號: 201610120858.0
• 申請日: 2016-03-03
• 公開（公告）號: CN105761158B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 賈善坡;張力偉;高敏;龔俊;舒婧曦;鄒江濤
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 42212 武漢河山金堂專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 胡清堂

1.一種鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，所述鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法包括以下步驟：

S1、結合地質資料和現場勘探的情況，判斷關于鹽巖，泥巖及夾層的力學參數；

S2、針對不同的情況應用不同的儲氣庫極限運行壓力的判別準則，結合各項判別準則綜合計算得出儲氣庫極限壓力的理論值；

所述儲氣庫極限運行壓力包括儲氣庫上限運行壓力和儲氣庫下限運行壓力；所述儲氣庫上限運行壓力的判別準則包括水力壓裂準則、最大拉應力強度準則以及剪切破壞準則；所述儲氣庫周圍的鹽巖會產生裂縫，并發展成張開型裂縫時，應用水力壓裂準則；所述鹽巖地下儲氣庫各巖層的抗拉強度為零時，儲氣庫腔體發生拉裂破壞時，應用最大拉應力強度準則；所述夾層與鹽巖的特性差別明顯，出現不協調變形，繼而產生層間錯動時，應用剪切破壞準則；所述儲氣庫下限運行壓力的判別準則包括頂板穩定準則、蠕變破壞準則以及剪切破壞準則；所述儲氣庫內壓大于上覆巖體的自重壓力的差值小于最低閾值，使腔體頂板下沉變形時，應用頂板穩定準則；所述儲氣庫壓力的降低，出現蠕變變形時，應用蠕變破壞準則；所述鹽巖與夾層之間出現剪切破壞時，應用剪切破壞準則；

S3、將摩爾庫倫破壞準則改進為摩爾庫倫屈服準則，采用摩爾庫倫屈服準則對儲氣庫極限壓力的理論值進行有限元模擬分析，得到儲氣庫極限壓力的模擬值；

S4、對儲氣庫極限壓力的模擬值進行優化處理，得到運行壓力的極限值。

2.根據權利要求1所述的鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，所述儲氣庫極限運行壓力包括儲氣庫上限運行壓力和儲氣庫下限運行壓力。

3.根據權利要求2所述的鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，所述儲氣庫上限運行壓力的判別準則包括水力壓裂準則、最大拉應力強度準則以及剪切破壞準則；

當儲氣庫周圍的鹽巖會產生裂縫，并發展成張開型裂縫時，應用水力壓裂準則；

當鹽巖地下儲氣庫各巖層的抗拉強度為零時，儲氣庫腔體發生拉裂破壞時，應用最大拉應力強度準則；

當夾層與鹽巖的特性差別明顯，出現不協調變形，繼而產生層間錯動時，應用剪切破壞準則。

4.根據權利要求2所述的鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，所述儲氣庫下限運行壓力的判別準則包括頂板穩定準則、蠕變破壞準則以及剪切破壞準則；

當儲氣庫內壓大于上覆巖體的自重壓力的差值小于最低閾值，使腔體頂板下沉變形時，應用頂板穩定準則；

當儲氣庫壓力的降低，出現蠕變變形時，應用蠕變破壞準則；當鹽巖與夾層之間出現剪切破壞時，應用剪切破壞準則。

5.根據權利要求1所述的鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下分步驟：

S31、將摩爾庫倫破壞準則分為剪切型摩爾庫倫破壞準則和拉伸型摩爾庫倫破壞準則；

S32、對拉伸型摩爾庫倫破壞準則和剪切型摩爾庫倫破壞準則進行擬合，生成摩爾庫倫屈服準則；

S33、采用摩爾庫倫屈服準則進行有限元模擬分析，得出儲氣庫極限運行壓力的模擬結果。

6.根據權利要求2所述的鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，步驟S4中所述對儲氣庫極限壓力的模擬值進行優化處理即為求取儲氣庫上限壓力模擬值的最小值和儲氣庫下限壓力模擬值的最大值。

7.根據權利要求6所述的鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，所述儲氣庫上限運行壓力為儲氣庫腔體運行的最大內壓、儲氣庫抗拉強度的最大內壓以及儲氣庫水平主應力的最大內壓三種壓力的綜合最小值。

8.根據權利要求6所述的鹽巖地下儲氣庫極限運行壓力的分析方法，其特征在于，所述儲氣庫下限運行壓力為最低頂板穩定內壓、最低蠕變應變內壓以及最低剪切破壞內壓三種壓力的綜合最大值。