当前世界各国地下岩洞的储油概况

为解决石油及石油产品这种战略物资大量储存的问题,当前有许多国家从事地下岩洞储油的研究。地下岩洞储油库具有许多优点:其建造速度大大快于金属油罐群体的建造,无需占用大量的耕     

大断面地下水封石油洞库储油洞室稳定性模拟

由于深埋地下洞室的高地应力对洞室稳定性影响很大,洞室的稳定性、耐久性对所储油品的密封极为重要,且洞室的稳定性关系到整个项目的成败。依托辽宁某真实地下水封石油洞库工程,对其稳定性进行FLAC3D数值分析,研究储油洞室在实际施工开挖工况下的稳定性,并从围岩应力和位移变形两方面研究无支护和有支护两种工况下洞室的稳定性。结果表明:储油洞室处的围岩均没有超出岩石的抗压强度,拉应力的大小和区域也满足要求。通过模拟分析得到了洞室在开挖过程中的薄弱部位,应该在设计和施工中加强支护及监控量测。研究成果为大断面地下水封石油洞库储油洞室稳定性的研究提供了理论依据。     

天然气的地下岩洞储存

介绍了非衬砌地下岩洞储库储存液化石油气(LPG)的方式,列举了国内LPG地下岩洞储库建设和运营的成功案例。概述了压缩天然气(CNG)和液化天然气(LNG)的储存方式,着重介绍了在建造LNG地下岩洞储库方面失败和成功的经验教训,讨论了衬砌结构的组成和围岩冰环闭气系统的作用过程。结合2001年韩国大田第一座衬砌水封LNG地下岩洞试验库的建造和运营资料,介绍了这种先进储存方式的建造原理,分析了LNG地下岩洞储存与LPG地下岩洞储存的差异。     

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.     

地下水封洞库竖井与洞室交叉处的稳定性

对于大断面地下水封石油洞库而言,洞室的断面形状对于洞室稳定性、耐久性及所储油品的密封性十分重要,但是各个巷道与储油洞室交错处的稳定性是整个洞库稳定性的薄弱环节,以辽宁某地下水封石油洞库工程为例,从围岩应力和位移的角度对水封洞库交叉处的稳定性进行FLAC3D数值分析。分析了储油洞室与施工巷道、连接巷道、竖井交叉部位的力学行为,探明了洞室周边应力分布、变形特征以及结构空间受力特征,结果表明:交叉部位的应力集中均没有超出岩石的抗压强度,拉应力的大小和区域也满足要求。最后指出了模拟得到的薄弱部位,提出在设计中增加支护,在施工中加强监控及量测的建议。(图4,表2,参27)     

地下储油库火灾模拟试验的数据采集与分析

在模拟地下储油场所试验台架及其数据采集装置上,采用可编程控制语言技术和交互式技术建立起了一种简单、有效的数据采集系统,实现了数据的在线分析与处理,并从硬件和软件几部分分析了该数据采集系统的组成,给出了利用该数据采集系统得到的试验结果.     

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.     

地下水封储油库洞型结构的数值模拟对比

对于大断面的地下水封石油洞库,洞型对于洞室的稳定性、耐久性以及对所储油品的密封性都很重要。以某地下水封石油洞库工程为例,从围岩应力和位移的角度对3种洞型(直墙拱形、马蹄拱形、椭圆拱形)进行NCAP-VEP数值模拟,分析各洞型围岩的受压和受拉情况。椭圆拱形的稳定性最差。从施工、运营等方面考虑,马蹄拱形施工难度大于直墙拱形,而且由于马蹄形下部向洞内倾斜,运营期间容易产生落石起火的危险,因此认为直墙圆拱形或直墙三心拱形最佳。     

地下水封储油库围岩间距的FLAC3D数值分析

为了使储油库设计洞距能够确保围岩稳定、施工运营安全以及经济上的合理,采用Hoek和Brown提出的地质强度指标(GSI)法,应用Hoek-Brown经验公式确定岩体力学参数。以辽宁某地下水封储油库工程储油洞室为研究对象,借助FLAC3D软件对围岩间距进行数值分析,利用位移判据对数值分析结果进行解释,进而判断洞室间距的合理性。最后指出:60 m间距方案可以满足工程整体稳定安全的要求,对工程实践具有一定的指导意义。     

水电站地下厂房结构三维有限元数值模拟研究

为了解某待建水电站地下厂房结构设计的合理性,通过三维有限元数值模拟对厂房楼板、机墩、立柱、蜗壳混凝土、尾水管等重要部位设计成果进行模态及谐响应分析.结果表明:初步设计成果是合理的,并为该电站厂房的安全监测系统设计提出建议,为该电站厂房的施工图设计及日后工作顺利开展提供了重要的理论支持.     

地下水封洞库的库址选择研究

地下水封洞库是近年来国内兴起的一种新的储油方式,选择合适的库址是该工程非常重要的环节。结合华南某地下水封洞库的选址工作,探讨了选择库址时需考虑的几个因素,并推荐了一种库址选择技术路线,对今后其它类似工程的选址具有一定的参考价值。     

国外盐穴地下储气库的建设及研究进展

在具有岩盐矿床地质构造的地区，将天然气储存在地下含盐岩层内，在短期内实现提供高容量的储备，是目前各国普遍采用的方法。介绍了国外盐穴天然气地下储气库的建设情况及研究重点，主要包括盐穴储库的收敛性、防止水化物的形成、最佳盐穴的建设、井的密封性、以及盐穴热力学、传热学和流体力学条件等，研究结果可为今后在我国开展盐穴储库的建设、研究和开发工作提供依据。     

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.     

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。     

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。     

利用现有采卤溶腔改建地下储气库技术

为确保西气东输的安全平稳供气,需尽快建设与管道工程相配套的储气库。与采用钻新井、溶新腔的建设方式相比,利用现有采卤溶腔改建地下储气库,可以大幅度缩短建设时间,节约建设投资。介绍了利用现有采卤溶腔改建地下储气库的技术流程和主要配套技术,详细阐述了全井长井段套铣、腔体气密封检测等工艺技术难点的解决方案,为我国后续盐穴储气库的建设提供了技术储备。     

国内外储气库技术研究现状与发展方向

介绍了国外地下储气库建设技术的发展方向,认为在地下储气库设计中必须采用标准化的工艺设计,以减少各设计部门之间的协调、简化工艺方案选择、缩短建库周期和提高建库质量。分析了我国天然气地下储气库现状,并针对西气东输管道建设规划,提出了在地下储气库建设方面应有计划地开展近期和中远期的调峰量、库址的选择、储备库的设计与施工、储气库的故障诊断与检测以及水平钻井等方面的研究工作。