下载文档原格式
第26卷第3期 辽宁工程技术大学学报 2007年6月 V ol.26 No.3 Journal of Liaoning Technical University Jun. 2007收稿日期：2005-04-18基金项目：国家自然科学基金重点基金资助项目（E50434050）；国家自然科学基金项目（50304011）；山西省自然科学基金资助项目（20041020） 作者简介：梁卫国（1972－），男，山西 盂县人，博士后研究人员，副教授，主要从事岩石力学与采矿工程研究，E-mail ：master_lwg@ 。
本文编校：赵 娜文章编号：1008-0562(2007)03-0354-03金坛储气库岩盐蠕变特性及其实用本构研究梁卫国1,2， 徐素国2 ，刘 江1，杨春和1，赵阳升2（1.中国科学院 武汉岩土力学研究所，湖北 武汉 430071；2.太原理工大学 采矿研究所，山西 太原 030024）摘 要：通过对金坛盐矿储气库岩盐大量的实验发现：在不同应力水平作用下，岩盐的瞬态蠕变变形介于0.1%到2%之间，一般高应力水平作用下的变形量较低应力水平作用下的变形大；试件的稳态蠕变率从0.0023%/h 到0.15%/h 变化不等，随应力水平的提高，岩盐蠕变率变化十分明显。
表明：应力水平越高，瞬态蠕变变形和稳态蠕变率均越大；反之亦然。
在分析应力水平与蠕变变形关系实验及理论分析的基础上，结合金坛储气库实际，建立了基于应力水平的岩盐瞬态及稳态蠕变综合本构方程。
该本构方程理论计算与实验结果吻合较好，可为金坛储气库运营的稳定性分析提供一定的参考依据。
关键词：金坛储气库；岩盐；蠕变； 本构方程；应力水平；岩石力学 中图分类号：O 344.6; TD 313 文献标识码：AResearch on creep property and practical constitutiveequation of rock salt in Jintan gas storage of ChinaLIANG Wei-guo 1,2，XU Su-guo 2，LIU Jiang 1，YANG Chun-he 1，ZHAO Yang-sheng 2(1.Institute of Rock and Soil Mechanics, The Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China;2. Mining Technology Institute, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China)Abstract ：Through a lot of experimental creep investigations on rock salt in Jintan, it is found that the transient creep deformation and steady creep ratio of samples vary greatly with the different suffered stresses, of which the transient creep deformation changes from 0.1% to 2%, while the steady creep ratio can vary from 0.0023%/h to 0.15%/h. Obviously, the higher the loaded stress is, the higher are the transient creep deformation value and steady creep ratio and vice versa. On the basis of experimental and theoretical analysis of the relation between creep deformation and the loaded stress level of samples, an integrated constitutive equation of transient creep and steady creep based on stress level of salt rock is established in this paper, with consideration of the geological and future running reality of Jintan Gas Storage. It demonstrates that the theoretical creep curve and the tested data are well inosculated, and can provide some references for the future running stability analysis of Jintan Gas Storage. Key words ：Jintan gas storage ；rock salt ；creep ；constitutive equation ；stress level ；rock mechanics0 引 言料的典型蠕变曲线（如图1），三个阶段：即瞬态蠕变（初始蠕变）、态蠕变阶段。
河北工业大学硕士学位论文层状岩盐储气库夹层与岩盐的差异变形与稳定性分析摘要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，考虑深部地下岩体多为层状，岩体具有层状结构性质的特点,在变形和强度性质方面与一般岩体表现不同。
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和稳定性分析。
开展了以下几个方面的研究工作：1. 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。
2. 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。
3. 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。
关键词：岩盐洞室，流变，层状岩盐，差异变形，稳定性i层状岩盐储气库夹层与岩盐的差异变形与稳定性分析ANALYSIS OF DISTINCT DEFORMATION ANDSTABLITY IN BEDDED ROCK SALTSURROUNDING A GAS STORAGE CA VERNABSTRACTNow salt rock is considered as a perfect medium for underground oil and gas storage. En-ergy conjuncture is obviously, energy storage become more and more vital. There are many ad-vantaged factors such as high safety on deeply space as a medium for energy storage. Consider-ing the characters of rock salt that there are plentiful impurity and mudstone interlayer in the salt mines in China, and deep underground rock mass is bedded, rock mass has the properties of bed-ded structure, the deformation and the intensive properties different of common rock. Numerical simulation and theoretic analysis on the mechanical aspects of rock salt and bedded rock salt and mudstone have been conducted in the dissertation. By using the FDM-software FLAC3D, author studies stability and deformation in rock salt surrounding a gas storage cavern. The main re-search work of this dissertation is as follow:1. The strength behavior research of rock salt: By the uniaxial and triaxial compression ex-periment, the strength character of rock salt is analyzed. The strength and deformation character-istics of bedded rock salt, close to the strength and deformation characteristics of rock salt. Comparing stress in a state of bedded rock salt deformation contributions to the rock salt.2. The creep behavior research of rock salt: By the uniaxial and triaxial creep experiment, the creep behavior of trial rock samples is also compared. The main deformation comes from rock salt , but mudstone does not promote the deformation in the bedded rock salt sample.3. Analyze the behavior and stability of rock salt cavern with bedded. Since salt rock creeps heavily, rock salt deformation and cavern contraction are greater, but sandwich deformation is smaller, and there is convex-shaped significant deformation. If there are more sandwiches, the deformation is more obvious. With time accumulation, have creep damage, cracks appear in the cavern. Gas presses inhibits significantly the deformation of rock salt cavern. At the same time, because of the cyclical changes during gas acquisition and inject, the deformation of cavern change also cyclically. If the cavern of the highness and diameter ratio is too small, that is likely to result in the collapse of the cavern, making the threat to the stability of the rock salt cavern.KEY WORDS: cavern in salt rock, creep, bedded salt rock, deformation, stabilityii河北工业大学硕士学位论文符号说明G ——剪切模量，GPa 。
层状盐岩力学特性及蠕变破坏模型赵延林1,2,张英3,万文1,2(1.湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室,湖南湘潭411201;2.湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭411201;3.湖南科技大学土木工程学院,湖南湘潭411201)摘要：以湖北云应盐矿地下600~700m 的含泥岩夹层的层状氯化钠盐岩试件为研究对象,进行常规力学实验和不同应力批次下的单轴压缩蠕变试验,发现层状盐岩是一种特殊的组合软岩,其弹性模量比较少,盐岩层横向变形能力很大.蠕变试验得出:(1)在充分长的蠕变时间内,层状岩盐蠕变的衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段、加速蠕变阶段显现明显,且加速蠕变阶段持续时间较长;(2)在稳态蠕变阶段出现了夹层内陷和盐岩层外鼓现象.这种不协调蠕变将导致层面的剪切错动.建立层状岩盐蠕变破坏模型,定义层状盐岩蠕变损伤变量为盐岩试件环向拉应变与盐岩的极限拉应变之比,从理论上揭示了夹层与盐岩层蠕变特性的差异而导致盐岩层蠕变破坏机理,较好地解释了夹层首先劈裂破坏,带动盐岩互层张拉裂纹扩展的实验现象.关键词：层状盐岩;蠕变特性;蠕变试验;破坏机理中图分类号：TU452;O357.3文献标识码：A文章编号：1674-5876（2010）01-0016-05收稿日期：2009-09-24基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2007CB209400);国家自然科学基金资助项目(50774093)；煤矿安全开采技术湖南省重点实验室开放基金资助项目(2008001)通信作者：赵延林(1973-),男,湖南湘潭人,讲师,博士,研究方向:岩石力学及多场耦合.E-mail:yanlin_8@矿业工程研究Mineral Engineering Research第25卷第1期2010年3月Vol.25No.1M ar.2010能源作为国家的经济命脉具有重要的战略意义,石油、天然气等能源战略储备关系到国家的安全和社会的稳定.地下油气能源储库工程是供气(油)系统用来满足市场调峰需求的重要工程,也是关系国家能源安全的大型岩土工程.目前世界上通常将地下能源储库建造在岩盐沉积岩中,因为岩盐结构致密,孔隙率极低(0.01%~5%),渗透率约为10-17~10-21m 2,有良好的蠕变行为等优良物理特性而被世界广泛用于油气储备[1-3].但盐穴能源储库在我国还是全新的项目,为实现“西气东输”工程对长江三角洲地区安全稳定的供气,经过专业工作者结合地质、水文、工程等诸多因素的综合勘察设计,将常州盆地的金坛盐矿用以建设地下储气库[4,5].盐穴能源储库要选择岩盐纯度比较好的盐层造腔,但在我国盐丘型矿床的稀缺,盐层中经常含有平面上连续分布的夹层,这些夹层岩盐品位比较低,主要有石膏、泥页岩等组成,在层状盐岩矿床中建造油气能源储库,比厚盐丘内建造油气能源储库涉及的力学和技术问题更复杂[6].不仅要考虑溶腔的蠕变收敛性、矿柱及盖层的稳定性外,还要充分考虑层状盐岩蠕变特性的不均质性.目前,国内外对盐岩的力学特性,尤其是蠕变特性进行了大量的试验和理论分析,U.Hunsche 等[7]对盐岩蠕变本构模型作了较为详细的研究;马建春[8]对盐岩的流变特性作了系统研究;杨春和等[9]建立了互层盐岩体的Cosserat 介质扩展本构模型、陈卫忠等[10]建立了盐岩非线性蠕变损伤本构模型.层状盐岩是一种特殊的组合软岩,层状盐岩的蠕变特性及盐岩层和夹层之间的蠕变损伤破坏过程是值得深入研究[11],本文在对湖北云应盐矿地下600~700m 的层状盐岩试件进行短、长期试验的基础上,提出了层状盐岩的蠕变损伤破坏模型.可为层状盐岩矿床地下油气能源储库的安全性能评价提供理论参考[12].1层状岩盐的短、长期力学特性层状盐岩试样为含泥岩夹层的氯化钠盐岩试件,试样采自湖北云应盐矿地下600~700m 的盐岩矿床,采用地质钻机套取岩芯,由于层状盐岩含有弱面层,无法取得标准件,依据岩石力学试验标准,采用高径比为2∶1的φ90mm ×180mm 的圆柱试件,采用干式锯磨法进行全部试件的加工.1.1短期力学特性对层状盐岩、纯盐岩及泥岩进行各种常规试验得出:1)层状盐岩是一种特殊的组合软岩,其单轴抗压强度比常见岩石低,变形模量比较少,其中盐岩层横向变形能力很大,在轴向应力σ=0.5σc (σc 为盐岩试件的抗压强度)左右时,盐岩层横向变形系数可达到0.48,这其中已包含了非连续介质力学意义上的横向变形;表1为单轴压缩条件下层状盐岩的实验结果表.2)泥岩夹层的泊松比盐岩层的要小,而弹性模量比泥岩夹层要大.图1为泥岩、盐岩及层状盐岩单轴压缩应力-应变曲线,当应力达到峰值应力时,盐岩轴向应变最大,泥岩最小,而层状盐岩轴向应变值在盐岩和泥岩之间.泥岩弹性模量是盐岩的4.2倍左右,泥岩的泊松比是盐岩的0.74倍左右,在相同应力水平下,盐岩的变形比泥岩大许多,在应力水平σ=15.5MPa 时,盐岩试件的轴向应变为0.373％,而泥岩试件的轴向应变为0.08％,前者是后者的4.66倍,而单轴抗压强度泥岩只比盐岩略大,因此层状盐岩在单轴压缩应力下,其变形主要由层状盐岩中的盐岩层贡献[14].1.2长期力学特性为研究层状盐岩的长期强度,对层状盐岩试件进行中长期的单轴蠕变试验,岩石蠕变试验在岩土力学流变试验室进行,采用长春朝阳公司生产的RYL-600微机控制岩石剪切流变仪,该流变仪主要用于岩石和岩石弱面的流变试验或岩石直剪、单轴压缩、岩石双向压缩等试验,主机组合门式框架结构由轴向力加载框架、横向力加载框架、控制柜、吊车等部分组成,本试验用到的轴向力加载框架主要由机座、滚珠丝杠副、动横梁、固定横梁及轴向升降装置组成,并选用先进的日本松下全数字交流伺服高速系统,控制系统采用进口原装德国DOLI 全数字伺服控制器(图2).对层状盐岩试件按不同应力批次进行单轴蠕变实验,采用单级加载方式,将单轴抗压强度分成4级,第1~4批次分级应力分别为σ1=8MPa,σ2=11MPa,σ3=14MPa,σ4=16M Pa,蠕变进行时间在120~160d 之间;同一应力批次下设计5个岩样,加工后的试样侧面光滑,端部平整度0.05%以下,符合《国际岩石力学试验规程》要求.图3为加载应力11M Pa 下,层状盐岩试件2#的蠕变试验曲线,在此应力水平下,蠕变时间在0~130d 内,层状盐岩的衰减蠕变阶段、稳态蠕变阶段及加速蠕变阶段均显现.衰减蠕变阶段历时大约为15d,衰减蠕应变占总蠕应变的70%~80%,稳态蠕变阶段持续很长,稳态蠕变率在6.07×10-6d -1左右,在t =130d 左右,蠕变进入加速阶段,约持续12d 后,试件破坏.图4为加载应力16M Pa 下,蠕变时间在0~160d 内,层状盐岩试件4#的蠕变试验曲线,在应力水平下,衰减蠕变阶段历时约30d,定常蠕变率3.7×10-5d -1,加速蠕变阶段从t =127d 开始,加速蠕变历时33d 后,试件破坏.表1单轴压缩条件下层状盐岩试件实验结果表Tab.1Experimental results oflayered rock salt samples under uniaxial compression单轴抗压强度σc /MPaσ=0.5σc出现宏观裂缝时泊松比μ轴向应力σv /M Pa 轴向应变ε/%22.80.4816.50.45切线模量E /GPa8.1图2层状岩盐单轴蠕变试验装置Fig.2Uniaxial static creep test of layered rocksalt试验发现层状岩盐试件蠕变具有2个显著的特征:(1)稳态蠕变阶段,由于泥岩夹层与岩盐蠕变率存在差异,具有强流变性的盐岩蠕变率要大于泥岩夹层的蠕变率,在稳态蠕变阶段出现了试件夹层内陷和盐岩层外鼓的现象.这种不协调的蠕变将导致层面的剪切错动,在层状盐岩中建立油气储库,这种不协调的蠕变将导致盐岩与夹层间错动,为油气渗漏提供了通道.图5为层状盐岩蠕变不均质性而导致层间蠕变破坏示意图.(2)与其它岩石相比,层状盐岩的加速蠕变阶段持续时间较长,加载应力在11~16MPa时,加速蠕变阶段持续在10~32d之间.岩盐晶体中存在易于劈裂的解理面,在外力作用下很容易沿平行于解理面的平面裂开成立方体,盐岩层一般在蠕变初期就能形成微裂隙,逐渐发展,稳态蠕变阶段时裂隙基本上达到稳定,当蠕变进入加速阶段时,发现在许多层状盐岩试件中,夹层首先劈裂破坏,带动互层处盐岩层张拉破坏,最终盐岩层因轴向张拉裂纹劈裂而失效[14,15].图6为层状盐岩试件4#在实验前和蠕变破坏后的对比示意图.用唯象流变理论来研究试验结果,采用5次多项式对2#,4#试件的蠕变数据进行曲线拟合.得出了湖北云应盐矿层状盐岩试件2#,4#的蠕变拟合方程为ε(t)=C5t5+C4t4+C3t3+C2t2+C1t+C0.(1)拟合参数见表2.2层状岩盐蠕变损伤破坏模型层状岩盐试件蠕变试验发现蠕变破坏时,夹层泥岩首先劈裂破坏,裂纹逐渐扩展到盐岩层部分,带动盐岩层的张拉裂纹扩展.图7为夹层带动盐岩层张拉裂纹扩展破坏图.为深入研究这种蠕变破坏的力学机理,本文尝试建立层状岩盐蠕变损伤破坏模型.层状岩盐是由岩盐层和夹层组成的一个组合系统.根据层状盐岩的结构及蠕变力学特征,建立组合蠕变力学模型.假定各岩层的蠕变规律均符合Burgers模型但各岩层的蠕变参数相异;且组合系统的总变形量等于各岩层子系统的变形量之和.层状岩盐组合蠕变模型可用图8来表示.在施加常应力σ=σ0作用下,岩盐层的变形量为ε1(t)=J1(t)σ0=tη2+1E0+1E1[1-exp(-E1η1t)!"]σ0.(2)夹层的变形量为NaCl盐岩高盐分泥岩夹层图5层状盐岩各层间蠕变破坏示意图Fig.5Schematic diagram of creepfailure of each interlayer of bedded rocksalt(a)实验前(b)蠕变破坏后图6层状岩盐试件4#Fig.6Bedded rock salt specimen4#表2蠕变拟合参数Tab.2Fitting parameters of creep应力水平/MPa C0C1C2/10-3C3/10-4C4/10-6C5/10-911.0-0.1680.140-5.7 1.0-1.0 6.016.0-0.2080.139-6.1 1.0-1.08.0图7层状岩盐蠕变破坏Fig.7Creep failure of bedded rock saltspecimenε2(t)=J2(t)σ0=tη'2+1E'0+1E'1[1-exp(-E'1η'1t)]σ0.(3)组合系统的总变形量:ε(t)=ε1(t)+ε2(t).(4)当t=t r,夹层首先达到应变极限值εe,这时岩盐层所产生的轴向应变值为ε1(t r)=εe1J2(t r)J1(t r).(5)单轴压缩条件下,此时盐岩层的环向拉应变为εr(t r)=μJ1(t r)σ0,(6)式中,μ:盐岩的泊松比.当夹层达到应变极限值εe时,破坏后夹层出现弹性卸载,而进入塑性变形阶段,出现宏观破坏,同时伴随着体积膨胀和顺层变形,对相对完整的岩盐层形成拉应力作用,图9为夹层破裂时,层状盐岩受力状态示意图.夹层劈裂错动对互层附近盐岩产生的拉应力可用下式表示:σt(t)=β(t)σ0tanφ,(7)式中,tanφ:互层界面的摩擦系数,β(t):时间相关的影响函数在0~1之间.可用下式表示:β(t)=1-e-λ(t-t r).(8)单轴压缩条件下,由σt对盐岩层产生的附加环向拉应变为Δεr(t)=σtE0=β(t)σ0tanφE0.(9)盐岩环向拉应变可表示为εr(t)=μJ1(t r)σ0t<t rεr(t)=μJ1(t r)σ0+β(t)σ0tanφt≥t r≥≥≥≥≥≥≥≥≥.(10)当盐岩层的环向拉应变εr(t)达到盐岩的极限拉应变ε(t)时,层状盐岩失效破坏.定义层状盐岩蠕变损伤变量D为盐岩环向拉应变εr(t)与盐岩的极限拉应变εt之比:D=εr(t)εt=D1=μJ1(t r)σ0εtt<t rD1+D2=μJ1(t)σ0+β(t)σ0tanφE0tt≥t r≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥≥.(11)蠕变损伤变量D表征了层状盐岩随时间的损伤演化过程,当t<t r时,夹层没有破裂,夹层不会对盐岩产生损伤;t≥t r时,夹层劈裂错动对盐岩产生损伤,图10为层状盐岩蠕变损伤变量的特征演化曲线,其中D2表征夹层劈裂错动对盐岩产生损伤.图10显示了在,蠕变损伤是由盐岩晶粒错动而导致,夹层对盐岩的蠕变损伤没有贡献,t≥t r时蠕变损伤D来自两部分D1,D2,一部分为盐岩层自身D1,另一部分来自夹层破裂而导致的蠕变损伤D2.3结论1)层状盐岩是一种特殊的组合软岩,变形模量比较少,盐岩层横向变形能力很大;层状盐岩在单轴压缩Mechanical properties of bedded rock salt and creep failure modelZHAO Yanlin 1,2,ZHANG Ying 3,WAN Wen 1,2(1.Hunan Provincial Key Laboratory of Safe M ining Techniques of Coal M ines,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China;2.School of Energy and Safety Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201,China;3.School of Civil Engineering,Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411201China)Abstract ：Taking the Sodium Chloride rock salt specimens containing mudstone interbed,located at 600~700m level of Yunying salt-mine in Hubei Province as the research objects,the conventional mechanical tests on the specimens and uniaxial compression creep tests on the specimens under multi batch stress levels were performed.The conventional mechanical tests obtained the result that the bedded rock salt is a kind of special combined soft rock,its elastic modulus is comparative little,but lateral deformation of the rock salt is great under uniaxial compression stress state.Through creep experiments,the results were obtained as follows:(1)If the duration of creep is enough long,the attenuation creep stage,the steady creep stage and the accelerative creep stage are appeared during the bedded rock salt creep,with the accelerative creep stage last longer compared with other rocks.(2)The phenomenon of invagination of interlayer and bulge of rock salt is found at the steady creep stage.Uncoordinated creep deformation may lead to shear dislocation in the interbed.Creep failure model of bedded rock salt is also established in which the damage variable is viewed as the ratio of the ring tensile strain of specimens and ultimate tensile strain.M echanism of creep failure in the rock salt strata induced by the differences in creep characteristics of the interlayer and that of rock salt theoretically is revealed.The experimental phenomena that the interlayer splits failure firstly,then the failure of interlayer driving tension cracks propagating in interbedded rock salt is reasonably explained.Key words ：bedded rock salt;creep characteristics;creep test;failure mechanism下,其变形主要由层状盐岩中的盐岩层贡献.2)盐岩层蠕变率要大于泥岩夹层的蠕变率,泥岩夹层和盐岩层不协调的蠕变将导致层面剪切错动.3)在充分长的蠕变时间内,层状岩盐蠕变的3个阶段中加速蠕变阶段显现明显,且加速蠕变阶段持续时间较长.4)层状岩盐蠕变损伤破坏模型从理论上揭示了夹层与盐岩层蠕变特性的差异而导致盐岩层蠕变渐进破坏,较好地解释了夹层沿轴向首先劈裂破坏,然后裂纹扩展到盐岩层部分,带动盐岩层张拉破坏.参考文献:[1]Thorms R L,Gehle R L.A brief history of salt cavern use[M ].USA:SM RIFall Meeting,2000.[2]Cosenza P H,Ghoreychia M .In situ rock salt permeability measurementfor long term safety assessment of storage [J].International Journal of Rock Mechanics and M ining Sciences,1999,36(2):509-526.[3]谭羽非,陈家新.国外盐穴地下储气库的建设及研究进展[J].油气储运,2001,20(1):6-8.TAN Yufei,CHEN Jiaxin.The construction and development of foreign underground gas storage caverns in salt formations[J].Oil and Gas Storage and Transportation,2001,20(1):6-8.[4]李建中.我国建设盐穴地下储库工程的可行性[J].岩石力学与工程学报,2002,21(s):2254-2256.LI Jianzhong.Feasibility of underground salt cavern storage[J].Chinese Journal of Rock M echanics and Engineering,2002,21(s):2254-2256.[5]丁国生.具有广阔前景的盐穴地下储备库技术[J].地学前缘,2003,10(4):352-352.DING Guosheng.Technique of underground storages in salt caverns with capacious foreground[J].Earth Science Frontiers,2003,10(4):352-352.[6]杨春和,白世伟,吴益民.应力水平及加载路径对盐岩时效的影响[J].岩石力学与工程学报,2000,19(3):270-275.YANG Chunhe,BAI Shiwei,WU Yimin.Stress level and loading path effect on time dependent properties of salt rock[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2000,19(3):270-275.[7]Hunsche U.Measurement of creep in rock salt at small strain rates[G].The mechanicl behavior of sah proceedings of the second conference.Germany:Trans Tech Publications,1984.[8]马建春.盐岩流变特性的研究[D].重庆:重庆大学,1995.M A Jianchun.Study on rheological behavior of rock salt[D].Chongqing:Chongqing University,1995.[9]杨春和,李银平.互层盐岩体的Cosserat 介质扩展本购模型[J].岩石力学与工程学报,2005,24(23):4226-4232.YANG Chunhe,LI Yinping.Expanded Cosserat medium constitutive model forlaminated salt rock[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2005,24(23):4226-4232.[10]陈卫忠,王者超,伍国军,等.盐岩非线性蠕变损伤本构模型及其工程应用[J].l 岩石力学与工程学报,2007,26(3):467-472.CHEN Weizhong,WANG Zhechao,Wu Guojun,et a1.Nonlinear creep damage constitutive model of rock salt and its application to engineering [J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2007,26(3):467-472.[11]赵延林.层状岩盐储库气体渗漏固气耦合模型及储库稳定性研究[D].太原:太原理工大学,2006.ZhaoYanlin.Study on the solid and gas coupling model of gas seepage in layered rock salt storage and the stability of storage[D].Taiyuan:Taiyuan University of Technology,2006.[12]卻保平.含高盐分泥岩夹层的盐岩蠕变特性及油气储库稳定性研究[D].太原:太原理工大学,2006.XI Baoping.Study on creep property of roc k salt with salt-mudstone interlayer and stability of oil and gas storage cavern[D].Taiyuan:Taiyuan University of Technology,2006.[13]徐涛,唐春安,王述红.岩石破裂过程围压效应的数值试验[J].中南大学学报(自然科学版),2004,35(5):840-844.XU Tao,TANG Chunan,WANG Shuhong.Numerical tests on confining pressure effect in rock failure process[J].Journal of Central South University(Science and Technology),2004,35(5):840-844.[14]刘江.层状盐岩力学特性试验研究及其理论分析[D].武汉:中国科学院武汉岩土力学研究所,2006.LIU Jiang.Experimental investigation and theoretic analysis on the mechanical properties of layered rock salt[D].Wuhan:Institute of Rock and Soil Mechanics,Chinese Academy of Sciences,2006.[15]吕明.各种地下油气储存峒室及相关的岩石力学问题[C]//油气地下储库国际学术报告会论文集.北京,2004.LU咬Ming.Types of underground oil/gas storage caverns and related rock mechanics problems[C]//Proceedings of International Workshop on Underground Storage of Oil and Gas in Rock Caverns.Beijing,2004.。
盐岩地下储气库注采气压变化的三维地质力学模型试验与数值计算分析研究的开题报告一、研究背景及意义：随着能源需求的不断增长，天然气已成为现代化社会最重要的能源之一。
为了保障能源的安全供应，天然气储存技术越来越受到重视。
盐岩地下储气库是一种重要的天然气储存形式，其具有储存量大、稳定性高等优点。
然而，由于盐层的特殊结构和地质力学特性，注采气压变化可能会导致盐层的变形和破裂，进而影响储气库的安全稳定运行。
因此，研究盐岩地下储气库注采气压变化对盐岩地质力学特性的影响，对于保障储气库的安全运行具有重要意义。
二、研究内容：本研究旨在通过开展三维地质力学模型试验与数值计算分析，研究盐岩地下储气库注采气压变化对盐岩地质力学特性的影响。
具体研究内容包括：1. 建立盐岩地下储气库三维地质力学模型，考虑地质力学特性对注采气压变化的响应；2. 进行模型试验，观测并记录模型试验中注采气压变化对盐层变形和破裂的影响；3. 基于模型试验数据，建立盐岩地下储气库注采气压变化的数值模型，并通过数值模拟分析注采气压变化对盐层变形和破裂的影响；4. 分析模型试验与数值模拟分析的结果，探讨注采气压变化对盐岩地下储气库地质力学特性的影响规律。
三、研究方法：本研究采用以下方法：1. 建立盐岩地下储气库三维地质力学模型，采用有限元方法进行数值计算分析；2. 利用三维打印技术制作盐岩地下储气库三维物理模型；3. 进行模型试验，采用数字化摄像技术记录盐层变形和破裂情况；4. 基于试验数据，建立盐岩地下储气库注采气压变化的数值模型，采用数值模拟法进行计算分析；5. 分析模型试验与数值模拟分析的结果，探讨注采气压变化对盐岩地下储气库地质力学特性的影响规律。
四、研究目标与预期成果：本研究的目标是：1. 建立盐岩地下储气库注采气压变化的三维地质力学模型；2. 进行模型试验和数值模拟分析，探讨注采气压变化对盐岩地下储气库地质力学特性的影响规律；3. 提出关于盐岩地下储气库注采气压变化的安全运行措施和建议。
第51卷第5期2020年5月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.5May 2020基于广义Kelvin 模型的非定常盐岩蠕变模型韩伟民1，闫怡飞2，闫相祯1(1.中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院，山东青岛，266580；2.中国石油大学(华东)机电工程学院，山东青岛，266580)摘要：针对川东北油气田盐岩地层普遍出现的套损现象，对该地层段盐岩的蠕变特性进行研究。
用非定常黏壶元件替换广义Kelvin 模型中的线性黏壶元件，建立非定常广义Kelvin 模型；将其与能够描述盐岩稳态蠕变特征的Heard 模型进行串联，构建新的四元件NGKH 盐岩非线性蠕变本构模型，可以描述盐岩的衰减蠕变阶段和稳态蠕变阶段特征。
基于室内三轴蠕变试验结果，利用Levenberg −Marquardt 算法对NGKH 模型蠕变参数进行识别。
基于FLAC 3D 的UDM 接口程序，采用C++编程语言对其进行二次开发；并通过三轴蠕变试验的数值模拟对开发NGKH 模型进行验证。
研究结果表明：NGKH 模型的拟合结果与室内试验结果吻合良好，该蠕变模型能够准确描述盐岩的非线性蠕变特性；通过黏弹性与非线性计算结果，验证了开发NGKH 模型程序的正确性和合理性。
关键词：蠕变本构模型；非定常广义Kelvin 模型；Heard 稳态蠕变模型；二次开发；有限差分法中图分类号：TU45文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2020）05-1337-13Non-stationary creep model for salt rock based on generalizedKelvin modelHAN Weimin 1,YAN Yifei 2,YAN Xiangzhen 1(1.College of Pipeline and Civil Engineering,China University of Petroleum,Qingdao 266580,China;2.College of Mechanical and Electronic Engineering,China University of Petroleum,Qingdao 266580,China)Abstract:The creep characteristics of salt rock were studied in northeastern Sichuan oil and gas field in view of the casing damage commonly occurring in salt rock formation.A non-stationary generalized Kelvin model was established by replacing the linear viscous component with a nonlinear viscous component.By connecting it with the Heard model,which could describe the steady creep stage of salt rock,a new non-linear four-element NGKH creep constitutive model for salt rock was constructed,which could describe the characteristics of decay creep stage and steady creep stage of salt rock.Based on the results of triaxial creep tests in laboratory,the creep parameters of NGKH model were identified by Levenberg −Marquardt algorithm.The NGKH model wasDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.05.018收稿日期：2019−07−14；修回日期：2019−09−18基金项目(Foundation item)：国家自然科学基金资助项目(51804330)；国家科技重大专项(2016ZX05017-003)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(18CX02154A)(Project(51804330)supported by the National Natural Science Foundation of China;Project(2016ZX05017-003)supported by the National Science and Technology Major Program;Project(18CX02154A)supported by Fundamental Research Funds for the Central Universities)通信作者：闫怡飞，博士，讲师，从事油气安全工程研究；E-mail ：****************第51卷中南大学学报(自然科学版)redeveloped using UDM interface program of FLAC3D with C++programming language,and verified by numerical simulation of triaxial compression tests.The results show that the fitting results of NGKH model are in good agreement with the laboratory test results,and the creep model can accurately describe the non-linear creep characteristics of salt rock.The correctness and rationality of developing NGKH model can be verified by the viscoelastic and non-linear calculation results.Key words:creep constitutive model;non-stationary generalized Kelvin model;Heard steady creep model; secondary development;finite difference method四川盆地作为油气资源的重要赋存地，分布着大量厚度不一的盐岩地层。
盐穴地下储气库溶腔形态变化数值模拟梁光川;王梦秋;彭星煜;张硕【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2014(034)007【摘要】盐岩蠕变对盐穴地下储气库的溶腔形态有着较大的影响,易造成储气库失效、泄漏、破裂等安全问题.为此,利用美国ITASCA咨询集团公司开发的FLAC3D 快速拉格朗日差分软件,建立了盐穴储气库模型,对储气库溶腔蠕变规律进行了数值模拟,分析了在不同蠕变时间内、不同内压下储气库溶腔在不同直径处的变形量,得到在盐岩蠕变下,盐穴储气库溶腔形态的变化规律,并给出了相应操作建议:①盐穴储气库溶腔不同直径处产生的变形量是不同的,溶腔最大直径处变形量最大,随着直径的增大变形量增大,且呈非均匀性增大,因此在建设盐穴储气库时,应对储气库溶腔的高径比进行严格地计算;②溶腔内压对储气库溶腔变形量有直接作用,较高压力下的盐岩蠕变对储气库溶腔形态变化的影响比低压时小,因此建议在盐穴储气库实际运行过程中,尽量避免低压运行,以保证储气库溶腔形态的完整性.该成果为盐穴储气库的安全运行与维护提供了可行的依据.【总页数】5页(P88-92)【作者】梁光川;王梦秋;彭星煜;张硕【作者单位】西南石油大学石油与天然气工程学院;西南石油大学石油与天然气工程学院;西南石油大学石油与天然气工程学院;中国石油西气东输管道公司苏北管理处【正文语种】中文【相关文献】1.盐穴地下储气库小井距双井自然溶通造腔工艺 [J], 郑雅丽;赖欣;邱小松;赵艳杰;完颜祺琪;屈丹安2.盐穴地下储气库水溶造腔管柱的动力稳定性试验研究 [J], 李银平;葛鑫博;王兵武;施锡林3.盐穴型地下储气库注采井造腔工艺 [J], 杨再葆;张香云;邓德鲜;王建国4.金坛市配合"西气东输"利用地下溶盐穴建立储气库 [J], 管国兴;李留荣5.盐穴地下储气库对流井老腔改造工艺技术 [J], 薛雨;王元刚;张新悦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
平顶山地下盐穴储气库泥岩夹层稳定性评价王志荣;王永春;高志俭;陈玲霞【摘要】泥岩夹层在盐溶建腔阶段难以被溶蚀,盐层溶采后仍赋存于腔内.针对平顶山地下储气库在储气运行阶段,未被溶蚀的夹层因岩体流变性出现垮塌而影响储气库安全运行的难题,提出一种基于夹层垮塌时间的稳定性评价方法.首先,根据弹性板壳理论建立夹层力学模型,解得夹层局部破坏的极限应变;其次,根据夹层岩样蠕变实验,建立蠕变本构模型.最后,结合夹层力学模型与蠕变本构模型,建立垮塌时间计算模型,并利用基于PSO算法的Matlab程序对平顶山储气库夹层不同预设厚度的垮塌时间值计算,对临界垮塌厚度值进行反演计算.结果表明:随夹层厚度增加,其计算垮塌时间增大,夹层稳定性提高;厚度相同的夹层,其跨径越大,计算垮塌时间值越小,计算临界垮塌厚度值越大,即稳定性越差;对小于临界垮塌厚度的夹层,其在设计使用年限内垮塌失稳风险较高,反之则垮塌失稳风险较小.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2019(025)001【总页数】9页(P116-124)【关键词】泥岩夹层;力学模型;蠕变本构模型;垮塌时间;临界垮塌厚度;稳定性评价【作者】王志荣;王永春;高志俭;陈玲霞【作者单位】郑州大学水利与环境学院,郑州450001;郑州大学水利与环境学院,郑州450001;河南省地矿建设工程(集团)有限公司,郑州450000;郑州大学水利与环境学院,郑州450001【正文语种】中文【中图分类】P618.13国外开始以深部盐腔体作为石油、天然气、工业废气等的理想储藏构造。
随着中国“西气东输”能源战略工程的启动，于盐腔体内部兴建天然气中转站—储气库，进入蓬勃发展时期，国内部分地区储气库已建成并投入使用，如江苏金坛，湖北云应等。
河南平顶山盐田位于“西气东输”一线与二线间，是中国中部地区储气库建设选址的理想区域。
但事实上，因特殊的古地理条件与复杂的含盐系沉积规律，平顶山盐田呈现出盐岩与泥岩相间互层的典型特征，盐溶建腔阶段结束后，往往出现部分夹层未被溶蚀而呈悬空状态赋存于腔体内部的现象（Asgari etal.,2012;Evans,2013;丁国生等，2015；肖学兰，2012；郑雅丽等，2017；李银平等，2012）。
世界利用盐穴进行能源存储的概况及发展冉莉娜1, 2郑得文1, 2韩冰洁1王影1垢艳侠1（1.中国石油勘探开发研究院廊坊分院；2.中国石油集团公司油气地下储库工程重点实验室）摘要：盐岩具有低渗透性、良好的蠕变特性及损伤恢复功能，广泛应用于能源地下存储领域。
国际上普遍利用盐穴建设地下储气库，用于配套天然气长输管网，进行季节调峰和应急调峰；因战略储备、贸易需求等目的，盐穴也被用于存储原油，液态碳氢化合物等；盐穴也可以进行压缩空气蓄能和氢气存储蓄能，存储转化可再生能源，例如风能、太阳能的剩余电能。
同时，盐穴在工业废料、有害废料处置以及二氧化碳封存等方面也有广泛应用。
本文阐述了世界范围内盐穴在地下能源领域的应用情况以及盐穴的技术发展情况，并对我国盐穴储库发展的进行了展望。
关键词：盐穴地下存储能源应用发展1引言全球范围内盐矿资源丰富，人类开采盐矿已有上千年的历史。
采用水溶开采的方式在地下盐层中建造人工洞穴称之为盐穴。
由于盐岩具有极低的渗透性，较好的蠕变及损伤恢复特性，作为能源地下储存库具有高安全性，被称为“高度战略安全的储备库”。
从上世纪中期开始，盐穴开始广泛的应用于地下能源的存储。
上世纪40年代，加拿大首先尝试利用盐矿溶腔存储油气；50年代，北美和欧洲一些国家开始利用盐穴存储液化石油气（LPG）和其他轻质烃类；60年代后，随着天然气的利用发展，盐穴储气库也快速发展，目前成为盐穴能源存储的主要形式。
德国、美国等国家利用盐穴进行压缩空气蓄能，氢气存储蓄能，用于解决可再生能源发电平衡问题；同时，盐穴也应用于工业废料、有害物质的处置；近年来，在利用盐穴进行二氧化碳封存等方面也开展了广泛的研究工作。
2 盐穴的应用2.1天然气储库在盐穴中注入天然气，利用压差进行天然气注入采出，即形成盐穴储气库。
盐穴储气库主要用来配套天然气长输管网，进行季节调峰、应急调峰以及满足贸易需求等，相对于油气藏型、含水层型等地下储气库，其具有高注采速率，短期吞度量大等，垫底气少等特点。
江汉盆地黄场盐穴地下储气库储气性评价付晓飞【期刊名称】《《广东石油化工学院学报》》【年(卷),期】2019(029)006【总页数】4页(P16-18,29)【关键词】盐穴地下储气库; 储气性评价; 区域构造特征; 气密性试验【作者】付晓飞【作者单位】中国石化江汉油田分公司勘探开发研究院湖北武汉430223【正文语种】中文【中图分类】TE822近年在全国多地出现的“气荒”，凸显了天然气调峰保供的紧迫性，促进了地下储气库建设。
盐岩以其良好的蠕变特性、低渗透率以及力学性能，被公认为能源储存的理想介质[1-4]。
盐穴储气库是利用地下较厚的盐岩或盐丘，建造洞穴形成储集空间来存储天然气[5]。
盐穴储气库与其他类型的储气库相比，具有构造完整、夹层少、厚度大、物性好、非渗透性好、可缩性强、密封性好、易开采等优点。
江汉盆地黄场地区位于湖北省潜江市，紧邻江汉油田盐化工总厂，毗邻武汉、荆州等市，大中型企业密布，能源缺乏，天然气市场广阔，同时具有丰富的盐矿资源。
川气东送管道、新气管道在潜江互通，在此建设储气库可同时解决两条大型输气干管的季节调峰、应急调峰需求，可极大提高储气库的利用效率。
盐穴储气库的运营对周围人民的生命财产安全至关重要，因此，开展储气性评价具有深远战略意义。
1 建库基本条件盐穴储气库存选址要遵循以下几条原则[6-8]：(1)盐层厚度大,无断层影响；(2)盐层品位高,有利造腔；(3)顶板强度大,有利气库安全；(4)盐层内部夹层少、厚度小,有利造腔；(5)埋深大于400 m,保证一定储气能力；(6)水源充足,保证造腔用水。
黄场地区基本具备了以上几个建库条件。
2 区域构造特征黄场地区位于江汉盆地中部，面积2610 km2，由长期继承性发育的双断箕状断陷发育而成，是潜江组沉积时期的成盐中心。
该地区具有南浅北深，中间稍高的特点，其西北边受北东—北北东向的潜北断层控制，东南边受北东—北北东向的通海口断层控制，东北边为沉湖低凸起，西南边为丫角新沟低凸起。
复杂地质条件下层状盐岩储气库建设技术与应用要说到层状盐岩储气库，别看名字听起来像个高大上的技术名词，它其实就是地下储存天然气的一种方式。
你想象一下，把气体压缩到地下的岩层里，等到需要用的时候再“放出来”，像是一个大气球，什么时候空了，什么时候再充气。
虽然听起来简单，但要在复杂的地质条件下建设这样一个储气库，那可不是闹着玩的，得有足够的技术和经验才行。
你要知道，盐岩层并不是随随便便就能当储气库的，它得满足很多条件，不是所有的盐岩都能胜任。
这里面可讲究多了，什么岩石的稳定性、岩层的渗透性、地下水的变化，哎呀，光是听这些就觉得一头雾水。
在建设过程中，首先得确保盐岩层的稳定性。
你想，地下的盐岩层承受着巨大的压力，万一一不小心出现裂缝或者变形，那储气库就得“打水漂”了。
就像盖房子一样，地基不稳，房子怎么可能住得放心？为了防止这种情况出现，建设方可得费一番心思，甚至要通过一系列的检测手段，确保盐岩层的坚固。
这里面可不只是土木工程师的事，地质学家、气象专家、甚至环保人员都得参与进来，大家一起合力，才能把这项任务完成好。
再说了，盐岩层的选择得讲究“挑选眼光”，可不能随随便便就选一个地方建。
因为不同地区的盐岩层性质各不相同，虽然盐岩在地质学上是一个相对稳定的岩层，但也并不是说每一块盐岩都适合做储气库的容器。
如果选错了地方，储存气体的效果就会大打折扣。
可以说，选择合适的盐岩层，就像是选择一个好合作伙伴，得找那个靠谱的。
我们还得面对一个大难题——如何确保气体能够在盐岩储气库里长时间“安稳地待着”呢？你要知道，盐岩储气库的“密封性”可得达到极致。
如果密封不好，气体就可能泄漏。
泄漏了，那就真是“竹篮打水一场空”了。
所以，为了防止泄漏，除了要有强大的盐岩层，还要通过技术手段加强对储气库的监控，随时了解气体的动态。
就像是一个管家，随时知道家里的情况，才能确保一切正常。
不过，即便是盐岩层的选择和建造再怎么小心谨慎，有些复杂的地质环境也让人不得不感叹“天有不测风云”。
超深地层盐岩蠕变试验及储气库长期稳定性研究
于长富;宋鹤;上官拴通;高亮;牛耀辉;李志强;李江雄;康思佳;姚伟杰
【期刊名称】《盐科学与化工》
【年(卷),期】2024(53)6
【摘要】为了研究宁晋超深地层盐岩的蠕变特性和长期稳定性,采用岩石伺服三轴流变试验机对盐岩进行三轴蠕变试验分析,分析围压、偏应力、时间对蠕变的影响;通过FLAC3D软件对不同循环内压下运行30 a后腔周塑性区范围、腔周位移进行长期稳定性分析。
通过三轴蠕变试验表明:围压的变化能够使蠕变三阶段重新发生;随着偏应力的增大,稳态蠕变率增加;偏应力对蠕变的影响要大于围压对蠕变的影响;宁晋超深储气库石盐矿层蠕变参数为:A=1.55×10-10,n=3.961。
长期稳定性模拟研究表明:塑性区位置、最大腔周位移都出现在腔体中部位置;随着流变时间的增加,塑性区范围、腔周位移都逐渐变大;内压越高,塑性区范围、腔周位移越小,运行过程中要避免低压长期运行。
【总页数】6页(P1-5)
【作者】于长富;宋鹤;上官拴通;高亮;牛耀辉;李志强;李江雄;康思佳;姚伟杰
【作者单位】河北燃气有限公司;河北省煤田地质局第二地质队(河北省干热岩研究中心)
【正文语种】中文
【中图分类】TE972
【相关文献】
1.盐岩地层套管蠕变荷载试验及其数值分析
2.交变气压风险条件下层状盐岩地下储气库注采气大型三维地质力学试验研究
3.盐岩高温三轴蠕变损伤破裂机制试验研究
4.层状盐穴储库中盐岩和泥岩蠕变特性试验研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
盐穴地下储气库盐岩力学参数的校准方法李建君;陈加松;吴斌;汪会盟;王晓刚;敖海兵;陈锋【期刊名称】《天然气工业》【年(卷),期】2015(035)007【摘要】盐穴地下储气库具有调配灵活、垫层气量需求量少、吞吐能力强等优点,但同时也面临着诸如地表沉陷、盐岩破坏、气体渗漏以及腔体收缩过快等安全稳定性问题.盐穴稳定性评价中一些关键力学参数的选择和校准极为重要,评价所涉及的岩石力学参数主要包括盐岩弹性参数和黏塑性参数.在盐穴腔体设计阶段,关键的力学参数的选择只能通过室内岩心试验来确定,其数值的大小可能与实际的原岩参数有较大出入,这在其他的地下岩体开挖工程中也经常碰到,需要进一步对盐岩力学参数进行校准.为此,在国内盐穴储气库造腔和注采运行的多年经验和数据积累的基础上,应用造腔和注采运行回归法,利用现场数据校准蠕变参数,建立了盐穴地下储气库岩石力学参数校准的试验方法.应用该方法对江苏金坛盐穴地下储气库的盐岩的弹性和黏塑性参数进行了校准,所获得的力学参数现场应用效果良好.校准后的力学参数对优化已运行腔体注采方案、提高储气库运行经济性和安全性都有重要作用.【总页数】7页(P96-102)【作者】李建君;陈加松;吴斌;汪会盟;王晓刚;敖海兵;陈锋【作者单位】中国石油西气东输管道公司储气库项目部;中国石油西气东输管道公司储气库项目部;中国石油西气东输管道公司储气库项目部;中国石油西气东输管道公司储气库项目部;中国石油西气东输管道公司储气库项目部;中国石油西气东输管道公司储气库项目部;中国科学院武汉岩土力学研究所【正文语种】中文【相关文献】1.盐穴地下储气库排卤管柱盐结晶影响因素实验研究 [J], 金虓;夏焱;袁光杰;庄晓谦;班凡生;董安琪2.盐穴地下储气库风险评估方法及应用研究 [J], 罗金恒;李丽锋;赵新伟;王珂;蔡克;李祥;杨海军3.一种盐穴地下储气库井口破裂泄漏率近似计算方法 [J], 李丽锋;蒲海东;罗金恒;赵新伟;张华;王珂4.湖北省应城市盐穴地下储气库盐岩溶解性能试验研究 [J], 赵桂芳;杨杰5.考虑垫底气回收价值及资金时间价值的盐穴型地下储气库储气费计算方法 [J], 王元刚;李淑平;齐得山;李建君因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
盐穴在储能技术中的应用作者：王洪浩李江海李维波来源：《科学》2016年第01期盐穴由于较为简易的造腔手段，较好的封闭性，对储存压力变化的较好适应能力，可作为压缩空气储能和压缩氢气储能工程的储气库，在储能技术领域将会受到重视。
近年来，新能源的规模应用，以及间歇性可再生能源的大规模入网、传统电力峰谷差值的增长，各种能源应用问题也随之出现，而储能技术的应用将为解决这些问题提供非常有效的途径。
目前电力储能技术较多，按照技术分类，可分为机械储能、电磁储能和电化学储能等。
压缩空气及压缩氢气储能属于机械储能的方式，由于单机储能规模大，成本较低，未来无疑将成为最具发展潜力的大规模储能方式之一。
而盐穴由于较好的封闭性，较为简易的造腔手段，在作为储气室方面有着较大优势，在储能技术领域将会越来越受到重视。
盐岩与盐穴严格地讲，盐岩指纯净的氯化钠晶体，但自然界盐岩很少由纯石盐组成。
盐岩多指由蒸发岩（如石盐、石膏、硬石膏等）及泥岩等组成的混合物，其沉积地层在全球范围内有着广泛的分布。
盐穴是指在地下盐层中通过钻井，利用水循环的方法，将盐层溶解，最终形成一个体积较大的空洞。
盐岩由于具有非常低的渗透特性与良好的蠕变行为，能够适应储存压力的变化；其力学性能较为稳定，能够保证储存洞库的密闭性；且盐岩溶解于水的特性使盐穴的施工更加容易、经济，盐穴成为存储不溶解盐的物质，如液态、气态烃以及相关产品，空气、氢气，甚至核废料等的良好场所。
本文主要探讨盐穴在储能技术中的应用。
压缩空气储能技术中的盐穴应用传统的压缩空气储能（compressed air energy stor-age，CAES）电站由压缩机、储气室、涡轮膨胀机、发电机一电动机单元等组成。
其工作原理为：在用电低谷期，电动机与压缩机相连，通过消耗电网中的电或者可再生能源发出的电对空气进行压缩，并将压缩空气储存到地下储气室中，而涡轮机不工作；在用电高峰，压缩机不工作，地下储气室中的压缩空气被释放，并被输送到燃烧室对天然气进行燃烧，燃烧后生成的气体分为两个阶段（高压阶段和低压阶段）被输送到不同的气压涡轮机进行发电。
