地下水封洞库施工期地下水监测系统与应用案例北大核心

为保证地下水封洞库优质建设和安全运营,结合水封洞库的储油原理和基本建设原则,通过分析国内某大型地下水封洞库工程的实践经验,提出了库址区地下水监测水文观测孔布置的基本原则。通过对水位出现明显异常波动的两个水文观测孔采取的应对措施和处理效果进行分析,得出水封洞库建设期局部地下水出现异常的必然性,并给出了相应的处理方案,可为今后类似工程提供借鉴。     

地下水封洞库施工期地下水监测系统与应用案例

为保证地下水封洞库优质建设和安全运营,结合水封洞库的储油原理和基本建设原则,通过分析国内某大型地下水封洞库工程的实践经验,提出了库址区地下水监测水文观测孔布置的基本原则。通过对水位出现明显异常波动的两个水文观测孔采取的应对措施和处理效果进行分析,得出水封洞库建设期局部地下水出现异常的必然性,并给出了相应的处理方案,可为今后类似工程提供借鉴。     

砂岩韵律层理对地下水封洞库水封效果的影响

随着国家战略储备规模的不断扩大,中国块状结晶岩体的可选范围受到诸多因素限制,突破砂岩区地下水封洞库建设技术可以极大提高地下洞库选址适用范围。为探究在砂岩区建库的可行性,以西南某砂岩区建库选址为背景,利用FEFLOW软件建立水平层理、倾斜10°层理、倾斜50°层理3种工况对应的砂岩区地下水封洞库渗流场模型,并假定2~3条厚层泥岩,放大低渗透性泥岩层对于水封环境的破坏程度,模拟分析砂岩韵律层理对地下洞库水封效果的影响。结果表明:厚层泥岩对于倾斜50°层理工况的影响最小,对于水平层理工况的影响最大,而厚层泥岩已成为地下水环境中的隔水层,严重影响甚至破坏了水封环境。基于此,在模型中针对性设置水平水幕孔、垂直水幕或斜向水幕系统,模拟结果表明:水封效果得到明显改善。在实际工程中,可通过下移水平水幕系统、特定区域增设垂直水幕或斜向水幕系统等实现更好的水封效果。研究成果可为砂岩区地下储油洞库水封设计及选址提供理论参考。     

砂岩韵律层理对地下水封洞库水封效果的影响

随着国家战略储备规模的不断扩大,中国块状结晶岩体的可选范围受到诸多因素限制,突破砂岩区地下水封洞库建设技术可以极大提高地下洞库选址适用范围。为探究在砂岩区建库的可行性,以西南某砂岩区建库选址为背景,利用FEFLOW软件建立水平层理、倾斜10°层理、倾斜50°层理3种工况对应的砂岩区地下水封洞库渗流场模型,并假定2~3条厚层泥岩,放大低渗透性泥岩层对于水封环境的破坏程度,模拟分析砂岩韵律层理对地下洞库水封效果的影响。结果表明:厚层泥岩对于倾斜50°层理工况的影响最小,对于水平层理工况的影响最大,而厚层泥岩已成为地下水环境中的隔水层,严重影响甚至破坏了水封环境。基于此,在模型中针对性设置水平水幕孔、垂直水幕或斜向水幕系统,模拟结果表明:水封效果得到明显改善。在实际工程中,可通过下移水平水幕系统、特定区域增设垂直水幕或斜向水幕系统等实现更好的水封效果。研究成果可为砂岩区地下储油洞库水封设计及选址提供理论参考。     

大型地下水封石油洞库及微震监测技术应用现状

目前我国地下水封洞库开发现状形势严峻,在洞库储油过程中,输油、抽油和注水等作业都会诱发岩体微破裂,微震监测技术正逐渐在地下水封洞库的稳定性和安全性评价方面显示出特有的优势。通过分析微地震活动性事件来描述洞库岩体裂缝的二次活动性信息,可以判定洞库岩体的损伤程度及安全状态,进而揭示洞库岩体的变形机制。以中国石油锦州地下水封洞库工程为例,介绍了微震监测技术在地下水封石油洞库中的应用,从而为未来地下水封储油洞库的运营管理提供思路。     

地下水封石油洞库埋深优化方法

地下水封洞库作为近年来兴起的一种新型储油方式,其埋深的确定是工程需要重点考虑的问题,其直接影响工程质量、安全和造价.结合湛江地下水封石油洞库的工程实例,探讨了确定洞库埋深的一整套流程.首先根据水封条件和岩体质量对洞库顶面埋深进行初步确定,然后采用Flac3D计算软件对湛江地下水封石油洞库的库区进行分析,通过模型的建立和边界条件的利用,对全断面开挖的两组洞罐的围岩力学行为特征进行数值模拟研究,确定出较为合适的洞库埋深高程,最后从工程造价的角度对模拟埋深结果进行对比优化,从而确定出水封石油洞库的最优埋深.工程应用结果表明,该方法具有一定的实用性,可为今后其他类似工程提供参考.     

地下水封洞库工程技术发展与展望

目前，用于储存原油、成品油、液化石油气等介质的地下水封洞库工程陆续建设，工程发展呈现储存规模大型化、储存介质多样化的趋势。随着地下水封洞库设计与建造技术水平不断提高，地下水封洞库行业体系日趋完善。系统性总结了地下水封洞库技术的起源以及国内外发展历程，结合常压型与压力型洞库工程建设技术现状，阐述贯穿地下水封洞库工程建设全生命周期的设计、勘察、施工技术中的主要核心内容，并指出地下水封洞库工程技术发展面临的问题：行业标准体系有待完善，工程设计技术、勘察技术、施工装备与技术、工程建设技术均有待提升。基于地下水封洞库工程技术特点，在现有技术的完善、改进技术的推出、结合新业务应用领域特点的技术优化等方面提出了展望。研究成果从地下水封洞库工程全过程建造的角度提出关键技术，可为现有技术的完善与改进提供关注点，为不适宜与水接触的石油产品、低温液体及新型气体能源储存方式的发展提供借鉴。（图4，参20）     

锦州大型地下水封洞库的控制系统设计北大核心

目前,国内缺乏大型地下水封洞库相关工程设计经验,基于国外类似工程工艺自动化方面的设计经验,从水封洞库的储运工艺出发,设计了锦州大型地下水封洞库自动化控制系统。该系统包括过程控制系统、安全仪表系统、地下水位监测系统、水幕监测系统、微震监测系统、液位计量监测系统。锦州大型地下水封洞库的过程控制系统和安全仪表系统是利用PLC等硬件和Epipeview组态软件开发的,实现了锦州大型地下水封洞库的原油进库、原油外输等生产运行的自动化,并可以实时监测洞库地上和地下设备设施的运行参数。该控制系统保障了库区安全、平稳、可靠运行,同时为中国今后大型地下水封洞库的自动化设计积累了经验。     

锦州大型地下水封洞库的控制系统设计

目前,国内缺乏大型地下水封洞库相关工程设计经验,基于国外类似工程工艺自动化方面的设计经验,从水封洞库的储运工艺出发,设计了锦州大型地下水封洞库自动化控制系统。该系统包括过程控制系统、安全仪表系统、地下水位监测系统、水幕监测系统、微震监测系统、液位计量监测系统。锦州大型地下水封洞库的过程控制系统和安全仪表系统是利用PLC等硬件和Epipeview组态软件开发的,实现了锦州大型地下水封洞库的原油进库、原油外输等生产运行的自动化,并可以实时监测洞库地上和地下设备设施的运行参数。该控制系统保障了库区安全、平稳、可靠运行,同时为中国今后大型地下水封洞库的自动化设计积累了经验。     

地下岩洞油库水封性高效调控策略

地下水封岩洞油库建设需求旺盛,但现阶段水封洞库工程建设存在渗水量难控制、对洞库水力密封条件关注度不够以及水封性调控方法不成熟等问题。通过调研国内外地下岩洞油库水封性相关研究,分析洞库的水封准则,指出洞库围岩内垂直水力梯度大于1是地下岩洞油库满足水力密封性的必要条件;明确了洞库水封性调控的目标是在满足水力密封性前提下,实现洞库全生命周期成本最低、效益最高;并且对灌浆降渗、人工水幕系统调整、洞库存储压力调整等不同调控手段的调控机制加以研究,在此基础上对比分析洞库水封性多因素联合调控机制,提出基于迭代寻优的多因素联合调控策略;最后通过案例分析对基于迭代寻优的多因素联合调控策略加以应用。研究成果能够为洞库工程高效建设和安全运营提供理论和技术支撑。（图6,参33）     

地下水封储油库围岩稳定性数值分析

辽宁某地下水封储油硐库地应力水平不高,属于低应力区,开挖后围岩变形破坏受单一结构面和多组结构面的组合控制,因此首先需要分析围岩属于应力型问题还是属于结构面型问题,其重要性等同于围岩参数取值的重要性。Hoek和Brown提出的地质强度指标（GSI）法基于岩体质量评价,应用经验公式确定岩体力学参数,可以一定程度上减少确定抗剪强度指标过程中的主观成分。以辽宁某地下水封储油库工程储油硐室为研究对象,采用基于GSI系统的围岩参数取值方法,借助FLAC3D软件对围岩稳定性进行数值分析,利用位移判据和应力判据对数值分析结果进行解释,进而判断围岩的稳定性,对工程实践具有一定的指导意义。（表1,图11,参9）     

关于国家石油战略储备设施建设的思考

为保障国家能源安全,健全国家石油战略储备体系,我国业已开始建设国家石油储备基地,有必要对其建设的隐蔽性、进出油的快捷性、储油设施的大型化、建设运营的经济性和法律性等重要问题进行思考和探讨。解决隐蔽性问题,应加强工程技术和规划选址研究,建设地下水封储油库或地下盐岩储油库等大型地下储油设施;解决快捷性问题,应充分协调利用好已经形成和规划建设的管道资源,使其为石油战略储备设施的进出油提供快捷的通道;储罐的大型化是国内外储油设施建设的必然趋势,目前国内15×10^4m^3储罐的设计建造技术已比较成熟,正在开展20×10^4m^3储罐的设计研究工作;解决经济性和法律性问题,需要国家集中管理和控制,并制定相关的法律法规。     

利用地下盐穴实施战略石油储备

论述了我国利用盐穴建设战略石油储备库的重要性和必要性.从建设盐穴石油储备库的基本条件、工艺流程、关键技术等方面,对我国利用盐穴建造地下储油库的可行性进行了分析.提出国内很多含盐盆地具备了建设盐穴石油储备库的基本地质条件和技术基础.提出应开展建库选址的分析和研究并进行前期规划,以加快我国盐穴储备库的建设步伐.     

国外地下水封岩洞石油库的建设与发展

概述了国外地下水封岩洞石油库60余年的建设与发展过程,介绍了亚洲、非洲和欧洲大型地下水封岩洞石油库的建设计划,并将地下水封岩洞储油库与地上储油库进行了比对,结果表明,水封岩洞储油库在安全、储存容量、经济性和环保等方面更优于地上储油罐.     

黄岛地下洞库浸没油泵及裂隙水泵的安装

采用地下水封石洞储存原油是油气储存的重要发展方向,黄岛地下洞库是我国目前唯一库容为10×10~4m~3以上的地下水封石洞油库,因该油库是不易检修的永久性工程,所以在施工中需要解决很多方面的问题,最重要、技术性最强、安全隐患最大的就是浸没油泵及裂隙水泵的安装。概述了地下洞库的储油原理及浸没油泵、裂隙水泵的结构特点。对泵的安装过程进行了详细的叙述。该洞库的投产运行,为我国的石油储存技术积累了丰富的实践经验。     

国外地下储气库发展综述

提出了世界石油和天然气储运领域出现的两个变化:一是世界天然气管道的总长度首次超过原油管道总长度;二是地下储气库的建设有了明显发展。而在一些国家解除了对天然气运销市场的管制(如美国),这些都刺激了地下储气库的建设及其工艺技术的现代化。介绍了地下储气库的一般类型:枯竭油气田、地下含水层、岩盐洞穴和废煤矿型。比较了这四种类型储气库的优缺点、发展现状及其现代化进程。建议国内油气储库要借鉴国外地下储库建设经验,学习其先进技术,缩小与国外差距。     

地下储油岩洞数值模拟的正交试验设计

针对地下储油岩洞群设计的数值模拟试验,提出了用正交试验设计方法进行数值模拟试验岩洞群的优化设计,获得了岩洞群的最佳布局方位、合理的岩洞断面尺寸比例、最佳水平的洞室间距和施工顺序.建立了相应的试验指标计算方法和分析思路,使地下储油岩洞库的设计方案更合理.     

孔隙型储层建设地下储气库库址优选

天然气地下储气库库址是关系储气库能否安全平稳运行的关键性因素,由于其选择具有多目标性,因此,在建设储气库前期必须对库址进行充分的技术和工程论证。基于国内已有储气库建设和运行的成功经验,从库址类型、构造圈闭、封闭性、储层物性、流体物性、储层埋深、老井情况、地理条件等方面,系统、定量地阐述了气藏、油藏和水藏等孔隙型储层构造改建为储气库库址的优选指标,对天然气地下储气库的规划、建设具有现实指导意义。