盐岩渗透特性的试验研究及其在深部储气库中的应用

为给深部盐岩地层（≥1500m）中所建天然气储库的稳定性和密闭性评价提供科学指导,针对取自江苏金坛的不同杂质含量盐岩试样,在荷兰乌德勒支大学HPT实验室开展了在三轴压缩条件下的瞬态法渗透率测试研究,揭示盐岩的变形特征与渗透率演化规律。试验研究表明：在围压20 MPa的常温测试条件下,随着偏应力从0~40MPa递增,损伤后的低含泥盐岩的渗透率从10-16m2逐渐下降至10-21m2以下,而损伤后的高含泥盐岩的渗透率则平均高出前者1~2个量级,推测表明损伤后的盐岩在加载下裂纹闭合、孔隙减小、逐渐压缩密实,进而渗透率快速降低,同时也表明外载压密作用对纯盐岩的裂纹压缩闭合、甚至损伤修复作用更显著。根据试验成果,并利用H.Alkan等[11]建立的盐岩压缩–扩容边界线对位于1500~2000 m深部的盐岩地层中的球形腔体的围岩应力状态分析显示,围岩几乎都位于扩容边界以下的安全区域,由此推知：即使在储气库低压运行条件下,围岩中较难发生扩容而导致密闭性失效事件发生,腔体的密闭性能极好。该研究为深部盐穴储气库的可行性和密闭性评价提供有利支撑。