金坛盐穴储气库JT1井造腔异常情况分析

JT1井是中石化金坛储气库项目的第一口井,用于获取地质资料及开展早期造腔试验。针对JT1井生产一年多来,在生产、测腔、修井作业过程中出现的实测体积和计算体积差异大、腔底抬升快、造腔内管断裂/变形、造腔外管变形等异常情况,通过体积计算、软件模拟等方式,从不溶物体积和折算采盐体积对比了体积差异,分析了不同侧溶角对腔体形状、腔体体积等方面的影响,通过文献调研、现场生产参数分析,找出造腔内管、造腔外管变形的原因为储气库井高效造腔、平稳运行提供经验。

盐岩屈服-破坏特征的试验及理论研究

围岩塑性区及破坏区的范围是盐岩地下储气库群腔体间距设计的重要因素,盐岩屈服及破坏特性的精确描述对于减少腔体间距,以及在有限的盐岩建库区建设更多的储气库具有重要的意义。基于盐岩的单轴、三轴应力–应变试验曲线,分析盐岩的屈服–破坏特征,将腔体围岩分为弹性区、塑性区及破坏区。试验结果表明:盐岩的屈服表现出强烈的线性特征,能够用Tresca屈服准则来描述盐岩的屈服特性,以塑性应变第二不变量为硬化参数研究盐岩的硬化特征,发现盐岩为等向硬化材料。在屈服方面,盐岩表现出金属材料的特征;在破坏方面,盐岩表现出岩土材料的特性。试验观察到剪切破坏以及轴向劈裂破坏,并基于厚壁圆筒理论解释单、三轴压缩试验中出现的轴向劈裂破坏现象。同时发现盐岩的破坏特征具有强烈的围压相关性,当围压≥5 MPa时,盐岩即使达到很大的变形(20%)依然能够承载而不发生破坏。基于莫尔–库仑准则,引入一条与围压相关的坏准则,最终建立包括拉破坏、剪破坏以及不破坏的盐岩破坏准则,基于破坏准则将应力空间划分为3个区:拉破坏区、剪破坏区以及不破坏区。在FLAC中修改本构以及自定义状态参量,通过简单模型得到围岩的弹性区、塑性区以及破坏区,验证屈服准则、破坏准则以及围岩分区的正确性。