废弃矿井改建能源储库的发展现状及方法研究

石油和天然气等战略资源的储备问题一直是国家能源安全的重点。随着“双碳”共识的进一步深化,大量退出煤矿产生。为更好地推进废弃矿井改建地下能源储库,在总结归纳已有工程实例和分类基础上,介绍了国内外利用矿井作为能源地下储库的相关案例;通过对比分析国内废弃矿井地下空间的不同规模,综述了改建地下能源储库的基本标准;根据我国矿井开采方式和岩性特征,总结了不同岩性围岩改建地下能源储库的支护方案,有助于促进废弃矿井空间资源的再利用。

地下能源储库群容积激光测量方法及现场实验

快速准确地测量大型地下能源储库群容积,不仅是检验工程设计和施工建设成果科学合理性的一种方法,也是能源储运工程的基本要求和油库运行期间动态调控的基础。为了快速精确获取储库群容积和厘米级的高程-容积曲线,研发了基于断面的激光精细测量系统(LSMS),建立了相应的数据处理方法。并成功将其应用到某地下能源储库的容积测量中,获得了厘米级的高程-容积曲线,通过回归计算,获得了容积真值,容积测量精度达到-0.06%,优于规范要求一个数量级。最后,结合全站仪和基站式三维激光扫描仪(TLS)的实验数据,对8个技术指标进行了对比分析,验证了激光精细测量系统及相应的数据处理方法的可行性和正确性。

地下能源储库群激光测量模拟与参数设计

实际的激光测量中往往无法综合考虑激光测量参数的影响,导致激光测量参数设计不合理,测量数据质量不高。该文基于激光测量参数的影响特点,综合考虑多个影响因素,建立了激光测量参数的控制标准和地下能源储库测量参数设计模型,并对具体的测量参数进行了流程设计。结合实际的地下能源储库的工程参数及工程要求,实现了固定式和移动式激光测量方法的测量模拟和参数设计,并采用设计的测量参数进行了地下能源储库的激光测量,得到了较高质量的测量数据。结果表明:激光测量模拟与参数设计方法是一种有效地满足复杂工程应用和测量要求的参数优化设计工具。

潜江地区层状盐岩天然气储库密闭性评价研究

储库的密闭性在地下能源(石油、天然气)储库可行性研究阶段及生产运行阶段都是关键问题之一。结合国内在层状盐岩地质构造中建设能源储库的实际情况,以江汉油田潜江地区盐穴储气库建设项目为工程背景,从现场气密性测试、岩石毛管压力试验、盐岩及夹层扫描电镜试验等多方面对该地区储库的密闭性进行了综合性论证。研究结果表明,江汉油田潜江地区层状盐岩构造满足盐岩溶腔型地下能源储库的密闭性要求。同时,针对该地区的密闭性综合评价对于在层状盐岩构造中修建能源储库时的密闭性论证方法提供了重要参考,并对于建立层状盐岩储库密闭性评价体系具有重要指导意义。

宁晋-辛集石盐田盐穴建库前景展望

宁晋-辛集石盐田是近年国内发现的一处大型石盐田。通过总结该盐田地质概况、矿床地质特征、开采技术条件及其开发利用现状,对比国内首个盐穴储气库金坛盐矿床特征,初步认为该盐田内有具备建库条件的盐矿层,若利用宁晋-辛集石盐田内优势石盐资源开采后所产生的盐穴建造能源储库,解决了矿石自身开采所产生污染的同时,对解决京津冀地区能源短缺、环境污染,无疑提供了一条新的发展道路。

盐岩储库水溶建腔机理与模拟方法研究进展

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。

金坛层状盐岩的基本力学特性

拟在江苏金坛深部盐岩地层中开展战略能源储备建设工作。地层的力学特性是开展造腔方案设计、稳定性评价等的基础。基于此,针对所取层状盐岩系统开展了单轴、三轴、直剪和劈裂试验。通过试验研究表明:(1)金坛盐岩属于典型软岩,单轴仍以脆性劈裂为主,三轴压缩下强度大大提高,塑性变形能力大大增强,适合储气库的变形要求;(2)夹层的存在提高了盐岩强度,对盐岩具有加紧作用,有利于腔体稳定性;(3)界面的强度与盐岩和夹层相当,不是一个弱面,有利于维持储气库的稳定性和密闭性。研究结果为金坛储气库的建设提供了重要依据。