摘要：地下盐岩储气库建设在我国能源储备战略中具有重要的地位,盐岩蠕变特性对地下盐岩储气库长期安全运行具有重要意义。为研究长期荷载作用下盐岩蠕变变形与损伤恢复特征,进行了不同围压、定偏应力的三轴蠕变及损伤恢复试验,损伤恢复时长超过150 d。研究结果表明:(1)高偏应力作用下,盐岩试样出现了明显的蠕变变形,轴向变形在30~40 d达到7%,体积变形先压缩后发生扩容;(2)低偏应力作用下,盐岩轴向蠕变变形量较小,体积变形持续压缩并趋于稳定;盐岩体积应变增幅随围压增大而逐渐增大,损伤恢复阶段试验达到150 d时,围压10、15、20、25 MPa对应体积应变分别相对增大1.06%、1.31%、1.30%及1.42%,盐岩体积应变增幅与围压之间呈正线性相关;(3)根据盐岩损伤恢复过程中体积变化特征及盐岩体积变形速率曲线,将盐岩损伤恢复划分为损伤快速恢复与损伤缓慢恢复两个阶段;盐岩损伤恢复主要发生在损伤快速恢复阶段,该阶段的体积增幅均达到全恢复过程的80%以上。

摘要：盐岩作为石油和天然气等战略与商业地下储存介质在欧洲、美国和加拿大等国家获得了广泛的应用。首先将盐岩中能源储存的相关力学问题的研究,划分成4个发展阶段:(1)20世纪60年初——简单应用阶段。此阶段利用采矿工程方面的力学知识和经验,对能源地下储存的力学方面进行了简单研究和应用;(2)20世纪60年代中期到70年初——模型研究与应用阶段。此阶段利用大型盐岩试样在实验室进行模拟石油或天然气储存,研究盐岩在储存方面的力学特性;(3)20世纪70年代末到90年代中期——数值模拟计算阶段。此阶段利用有限元技术,结合盐岩的试验结果,模拟能源储存过程,进行储存力学方面模拟计算与分析研究;(4)20世纪90年代中期直到现在——损伤模型设计阶段。结合盐岩的损伤与损伤恢复特性及其试验研究,提出了盐岩的几个损伤与损伤恢复本构模型。利用这些模型,使储存库的力学特性得到了更充分的发挥;同时对每个阶段的研究情况进行了分析,重点指出了每一个阶段的主要代表人物及其主要研究成果;其次,对盐岩的本构方程进行了系统总结与评价,指出了各类本构方程的建立依据与工程应用特点,重点介绍了Norton材料模型和Hou/Lux盐岩损伤与损伤恢复本构模型,并指出了这两种计算模型的优缺点;最后提出了今后盐岩研究的主要发展趋势。

摘要：利用深部盐岩洞穴进行能源地下储备是国际上广泛认可的能源储备方式,利用盐岩进行地下能源储存也已成为中国能源战略储备的重点部署方向。对于盐岩地下储库群来说,不同的设计、运行方案对地下储库的安全性影响也是不同的。针对该问题研究盐岩储库群的布置形式、矿柱宽度及运行压力对于围岩的稳定性的影响。引入屈服接近度(yield approach index,YAI)的概念,通过大量的数值模拟,以YAI作为定量参数,对比各种不同工况下储库群的围岩稳定性情况,给出盐岩地下储库群的优化布置方案,同时也得到了不同储气压力作用下的腔群稳定性结果。研究成果可为盐岩地下储库的工程设计、建设及运营管理提供有益参考和借鉴。

摘要：为探究盐岩储气库运行过程中的声发射特征,对取自平顶山岩穴一号钻孔的盐岩进行不同围压作用下的三轴循环加卸载试验及全过程声发射监测试验。试验研究表明:围压施加过程中,声发射信号主要出现在围压施加前期,声发射振铃计数率和能量率的最大值出现在围压压力5~10 MPa的时间区段,且振铃计数率和能量率达到最大以后,声发射信号随着围压的增大逐渐减弱;围压越低,试验加载初期产生的声发射信号越强,整个试验过程中累积振铃计数越多,能量率和能量越高;围压会使试验过程中声发射信号后移,且围压越大,后移现象越明显;围压的增大会使得盐岩加载过程中的平静期缩短和后移,直至平静期的消失;考虑三轴加卸载过程,加载段有明显的声发射信号,卸载段鲜有声发射信号,偏应力峰值前有明显的Kaiser现象,峰值后伴随大量的声发射信号,但Kaiser现象消失。

摘要：中国盐岩地层夹层多、杂质含量高,由于不同地区、不同类型盐岩杂质含量和成岩条件的差异,其水溶特性也会存在差异,从而对盐穴储气库建设中的溶腔速率、造腔形态控制等带来影响。选取平顶山、淮安、安宁3个地区的典型盐岩样品,通过对不同类型盐岩的组分和水溶实验的分析表明:盐岩在低浓度盐水中的溶蚀速率较快,注入清水后5~10 h内,溶液浓度增长迅速,随着卤水浓度的增大,溶蚀速率降低,溶液浓度增长速率减缓。比较不同地区盐岩溶蚀结果,安宁盐岩较平顶山和淮安盐岩的溶蚀速率更快,更易溶蚀。对于杂质含量相对不高(水不溶物质量分数少于40%)且分布较均匀的盐岩和含泥盐岩,其杂质含量对溶蚀速率影响不大,而不溶物含量高的含盐泥岩和钙芒硝岩则溶蚀速率低,较难溶蚀。研究结果对盐穴储气库的溶腔方案设计和现场施工具有重要的指导意义。(图7,表2,参21)

摘要：为了对深部盐岩储气库建腔进行可行性分析,结合金坛盐岩矿区地层情况,采用三维快速拉格朗日方法对盐岩地层沉积过程的自重应力分布进行了模拟计算,分析含夹层盐岩地层沉积过程自重地应力场的时空演化规律,得到了含夹层深部地层自重地应力垂直应力和侧压力系数的确定方法。结果表明,静力情况下,初始垂直地应力vσ、水平地应力hσ与埋深呈良好的线性关系,侧压力系数与半无限空间弹性理论值大体一致;蠕变作用下,岩层水平地应力不断增大直至与垂直地应力相等,最终使得岩层433.2 m以下处于静水压力状态,侧压系数变为1。总结金坛盐岩层初始地应力场分布规律可知,岩层分层面和夹层赋存的位置水平地应力会产生大幅突变,在储气库建腔设计及施工中应予以高度的重视。

摘要：针对盐岩储库地下水溶建腔过程难以观测和控制的问题,需建立水溶建腔模拟模型对腔体的发展进行设计、预测和控制,可使腔体最终形态满足长期稳定性需求。从盐岩溶解速率、卤水对流模型、不溶夹层垮塌行为、不溶杂质沉积等方面总结国内外关于水溶建腔机理与模拟方法的研究进展。结合国内外关于水溶建腔机理与模拟方法的发展现状,指出当前盐岩储库建腔建模和设计存在的问题和下一步的研究方向。

摘要：明确盐岩工程特性是保障盐岩路基稳定性的重要前提,系统梳理盐岩基本物化性能和力学特性方面研究进展,调查评价盐岩溶蚀特性、盐冻胀特性和融沉特性的作用机理和影响因素,全面总结盐岩填筑路基工程易发病害类型和处治措施,最后展望盐岩路基工程特性研究方向,为盐岩路基病害防治和稳定性保障提供参考。

摘要：鉴于我国盐岩储库建设暂处于发展上升期,为保障储库在运营过程中的密闭安全特性,调研了国内外近50a内盐岩储库的泄漏事故,并对储库泄漏进行了泄漏原因分析、统计和分类。统计分析结果表明:盐岩储库密闭性影响因素众多,其中井筒套管破损、盖夹层密封性失效和地表装置损坏共占所有事故原因统计的80%。泄漏原因可归纳为地质因素、工程因素、人为失误和交叉因素四个方面,除地质因素以外,余下的泄漏因素均可在设计和运营阶段加以考虑和规避。此外,对于我国普遍存在的层状盐岩储库而言,应重点分析夹层和盖层对储库密闭性的不利影响,避免发生夹层渗漏和盖层被突破失效事故。

摘要：利用RMT-150C型岩石力学多功能试验机,针对盐岩进行了单、三轴周期荷载作用下的疲劳试验,研究了盐岩的破坏特征、变形特性及损伤。单轴试验结果表明,盐岩疲劳破坏终点的变形量受静态轴向应力-应变全过程曲线的控制,周期荷载的上限应力和幅值对盐岩的疲劳寿命有着显著影响;轴向应变和损伤都可以分为初始、等速和加速三个阶段;当上限应力小于单轴抗压强度的75%时,盐岩未发生明显破坏,疲劳效应明显弱化,可以认为是盐岩的门阀值为75%。盐岩的三轴疲劳试验表明:不同上限应力和幅值对疲劳寿命起关键作用;盐岩在三轴周期荷载作用下,很快完成初始变形阶段,而很长时间内处于稳定的等速变形过程,这种疲劳特性对储气库的稳定性有利。