高內(nèi)壓環(huán)境下深部硬石膏質(zhì)儲(chǔ)氣庫(kù)圍巖穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2023-04-02 23:26
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,世界各國(guó)對(duì)天然氣的需求與日俱增。而我國(guó)目前的儲(chǔ)氣能力十分有限,與世界平均水平尚有一定的差距,因此,建立大型的地下天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)群是我國(guó)發(fā)展的重要政策。地下儲(chǔ)氣庫(kù)具有儲(chǔ)氣量大、節(jié)約地面資源、安全可靠、對(duì)環(huán)境污染小且不受天氣影響等優(yōu)點(diǎn)。目前世界范圍內(nèi)的地下儲(chǔ)氣庫(kù)大多采用枯竭型油氣藏儲(chǔ)氣庫(kù),利用廢棄礦井作為地下儲(chǔ)氣庫(kù)的案例尚屬少數(shù)。我國(guó)有分布廣泛的石膏礦資源,眾多的石膏礦采空區(qū)是建庫(kù)的良好選擇,若能直接利用石膏礦采空區(qū)作為天然氣儲(chǔ)庫(kù),將大程度節(jié)約建庫(kù)成本。因此,對(duì)礦區(qū)的洞室圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行研究是儲(chǔ)氣洞室能否正常運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵。在國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):41572301)資助下,本文依托我國(guó)安徽省恒泰硬石膏礦,結(jié)合礦區(qū)工程地質(zhì)條件,通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和數(shù)值模擬結(jié)合的方式對(duì)采空區(qū)洞室在開(kāi)挖后和運(yùn)營(yíng)期間的圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)礦區(qū)工程地質(zhì)條件進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),礦區(qū)地層在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生大的構(gòu)造活動(dòng);礦區(qū)礦體厚度大,頂板和底板巖層較為穩(wěn)定,礦體可認(rèn)為是隔水層,開(kāi)采后的礦體穩(wěn)定。因此依托工程具有建造大型天然氣儲(chǔ)庫(kù)群的良好條件。(2)通過(guò)顆粒流程序?qū)r石單軸壓縮試驗(yàn)進(jìn)...
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 地下天然氣儲(chǔ)庫(kù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 地下采空區(qū)利用研究現(xiàn)狀
1.2.3 地下工程圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 擬建氣庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件
2.1 地理位置
2.2 區(qū)域地質(zhì)條件
2.3 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值模擬宏細(xì)觀參數(shù)取值研究
3.1 顆粒流程序基本理論與方法
3.1.1 顆粒流離散元法簡(jiǎn)介
3.1.2 顆粒流程序基本理論
3.1.3 平行粘結(jié)模型
3.2 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定研究
3.2.1 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定方法
3.2.2 宏細(xì)觀參數(shù)關(guān)系分析
3.2.3 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定結(jié)果
3.3 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.3.1 H-B強(qiáng)度準(zhǔn)則參數(shù)研究
3.3.2 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 開(kāi)挖后儲(chǔ)氣庫(kù)圍巖穩(wěn)定性研究
4.1 連續(xù)-非連續(xù)耦合模擬方法
4.1.1 方法簡(jiǎn)介
4.1.2 計(jì)算方法
4.2 數(shù)值模型與參數(shù)
4.2.1 數(shù)值模型
4.2.2 模型參數(shù)
4.2.3 邊界條件
4.3 洞室開(kāi)挖后圍巖穩(wěn)定性分析
4.3.1 初始應(yīng)力場(chǎng)
4.3.2 計(jì)算方案
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 儲(chǔ)氣條件下洞室圍巖穩(wěn)定性研究
5.1 顆粒流模擬的流固耦合理論
5.1.1 理論簡(jiǎn)介
5.1.2 理論原理
5.2 儲(chǔ)氣環(huán)境下圍巖穩(wěn)定性分析
5.2.1 洞室儲(chǔ)氣壓力
5.2.2 計(jì)算方案
5.2.3 結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3780178
【文章頁(yè)數(shù)】:103 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 地下天然氣儲(chǔ)庫(kù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 地下采空區(qū)利用研究現(xiàn)狀
1.2.3 地下工程圍巖穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 研究?jī)?nèi)容
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 擬建氣庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件
2.1 地理位置
2.2 區(qū)域地質(zhì)條件
2.3 本章小結(jié)
第3章 數(shù)值模擬宏細(xì)觀參數(shù)取值研究
3.1 顆粒流程序基本理論與方法
3.1.1 顆粒流離散元法簡(jiǎn)介
3.1.2 顆粒流程序基本理論
3.1.3 平行粘結(jié)模型
3.2 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定研究
3.2.1 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定方法
3.2.2 宏細(xì)觀參數(shù)關(guān)系分析
3.2.3 細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定結(jié)果
3.3 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.3.1 H-B強(qiáng)度準(zhǔn)則參數(shù)研究
3.3.2 硬石膏巖體參數(shù)研究
3.4 本章小結(jié)
第4章 開(kāi)挖后儲(chǔ)氣庫(kù)圍巖穩(wěn)定性研究
4.1 連續(xù)-非連續(xù)耦合模擬方法
4.1.1 方法簡(jiǎn)介
4.1.2 計(jì)算方法
4.2 數(shù)值模型與參數(shù)
4.2.1 數(shù)值模型
4.2.2 模型參數(shù)
4.2.3 邊界條件
4.3 洞室開(kāi)挖后圍巖穩(wěn)定性分析
4.3.1 初始應(yīng)力場(chǎng)
4.3.2 計(jì)算方案
4.3.3 結(jié)果分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 儲(chǔ)氣條件下洞室圍巖穩(wěn)定性研究
5.1 顆粒流模擬的流固耦合理論
5.1.1 理論簡(jiǎn)介
5.1.2 理論原理
5.2 儲(chǔ)氣環(huán)境下圍巖穩(wěn)定性分析
5.2.1 洞室儲(chǔ)氣壓力
5.2.2 計(jì)算方案
5.2.3 結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
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