石油学报

作者：李文婧, 姜源, 单保东, 禹晓珊, 王超

单位：1. 中国石油大学(北京)机械与储运工程学院 北京 102249;2. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室 湖北武汉 430071;3. 西安交通大学化学工程与技术学院 陕西西安 710049;4. 中国石油华北石油管理局有限公司江苏储气库分公司 江苏镇江 212004;5. 中国石化川气东送天然气管道有限公司 湖北武汉 430020

关键词：盐穴储气库,注采气,热应力,腔体稳定性,数值模拟

基金：李文婧,女,1985年6月生,2008年获中国石油大学(北京)学士学位,2015年获美国德州理工大学石油工程博士学位,现为中国石油大学(北京)讲师、硕士生导师及中国科学院武汉岩土力学研究所博士后,主要从事地下储库岩石力学方面的研究。Email:wenjing.li@cup.edu.cn

摘要： 地下盐穴储气库注采周期的变化会导致腔内气体的温度、压力发生周期性变化，从而导致围岩中产生热应力，进而危及储气库注采过程中的安全运行。基于变质量热力学理论，推导出了注采过程中变注采速率的条件下腔内气体温度、压力随时间变化的微分方程，并结合已有的研究实例进行验证。基于单个腔体热固耦合模型，分别研究了注采气过程中，热效应、注采速率以及盐岩导热系数对腔体稳定性的影响。对于注气过程，热效应的存在、注气速率的增加以及盐岩导热系数的增大有助于避免围岩中发生拉伸损伤，维持腔体的稳定性；而对于采气过程，热效应的存在、采气速率的增加以及盐岩导热系数的增大会加剧围岩中的拉伸损伤，不利于腔体的稳定性。

来源：2020年第6期

《石油学报》期刊编辑部

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