宁晋超深盐穴储气库盐系地层地应力测定分析

地应力是盐穴储气库钻完井设计、运行压力设计等方面的重要基础数据,同时在储气库安全运行、经营管理等方面具有非常重要的意义。宁晋石盐田盐岩平均埋深超过2700 m,而国际上基于超深盐岩地应力的研究鲜有报道,这使宁晋盐穴储气库造腔层段地应力的测定面临很大的技术挑战。文章主要以水压致裂法(HF)和声发射试验(AE)两种测试方法为主,对比已有的区域构造应力测试结果,基于Z1资料井对研究区盐系地层地应力分布特征进行综合分析,研究表明:(1)Z1井盐系地层水平最大主应力方向总体表现为近东西向;(2)Z1井盐系地层地应力整体上随深度增大,水平最大主应力为51.9~60.0 MPa,水平最小主应力为43.2~53.7 MPa,垂向最大应力为65.7 MPa;(3)Z1井盐系地层地应结构总体表现为S_(V)>S_(H)>S_(h),垂向应力为最大主应力,区域应力状态属于正断层应力环境。

超深地层盐岩单轴压缩损伤演化过程分析

以潜江储气库超深地层盐岩为具体研究对象,利用MTS815岩石力学测试系统,开展单轴压缩试验。试验发现:盐岩单轴压缩过程未表现出明显的压密阶段,整个应力-应变曲线可分为较短的初始无损弹性阶段、损伤快速积累的塑性平台阶段、损伤继续发展的峰后阶段等。基于盐岩单轴压缩变形和破坏过程,建立损伤演化数学模型,该模型与试验曲线吻合度较高,能够较好地反应潜江深部盐岩的应力-应变过程及损伤演化过程。针对超深地层盐岩在单轴压缩下的劈裂破坏,给出力学解释。研究成果对地下盐穴储气库的建设具有一定的指导意义。