盐岩中能源(石油和天然气)地下储存力学问题研究现状及其发展

【摘要】：盐岩作为石油和天然气等战略与商业地下储存介质在欧洲、美国和加拿大等国家获得了广泛的应用。首先将盐岩中能源储存的相关力学问题的研究,划分成4个发展阶段:(1)20世纪60年初——简单应用阶段。此阶段利用采矿工程方面的力学知识和经验,对能源地下储存的力学方面进行了简单研究和应用;(2)20世纪60年代中期到70年初——模型研究与应用阶段。此阶段利用大型盐岩试样在实验室进行模拟石油或天然气储存,研究盐岩在储存方面的力学特性;(3)20世纪70年代末到90年代中期——数值模拟计算阶段。此阶段利用有限元技术,结合盐岩的试验结果,模拟能源储存过程,进行储存力学方面模拟计算与分析研究;(4)20世纪90年代中期直到现在——损伤模型设计阶段。结合盐岩的损伤与损伤恢复特性及其试验研究,提出了盐岩的几个损伤与损伤恢复本构模型。利用这些模型,使储存库的力学特性得到了更充分的发挥;同时对每个阶段的研究情况进行了分析,重点指出了每一个阶段的主要代表人物及其主要研究成果;其次,对盐岩的本构方程进行了系统总结与评价,指出了各类本构方程的建立依据与工程应用特点,重点介绍了Norton材料模型和Hou/Lux盐岩损伤与损伤恢复本构模型,并指出了这两种计算模型的优缺点;最后提出了今后盐岩研究的主要发展趋势。 【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学重点实验室
【关键词】： 岩石力学 盐岩 能源储存 本构模型 蠕变 损伤 恢复
【基金】：国家自然科学基金资助项目(5043050,50274065) 中国科学院武汉岩土力学研究所前沿领域基础性研究基金资助项目(Q110205)
【分类号】：P618.13
【正文快照】： 1引言由于盐岩在低渗透性、损伤与损伤自我恢复等方面与其他岩石相比,有着显著的优点,在能源地下储存和核废料处置方面有着重要的工业应用背景[1,2]。正是由于能源和废弃物等地下(盐岩)储存或处置具有这样巨大的工业、战略储存等应用背景。近50 a来(从1955年开始),特别是近30

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基于随机力学的盐岩地下储气库可靠性分析    沈鑫

盐岩地下油气储库风险分析与评估研究    李媛

盐岩地下储气库（群）运营期可靠度计算及风险评估    刘家涛

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岩盐蠕变行为的宏细观损伤特性试验研究    杨典森;陈卫忠;杨建平;李术才;

《岩石力学与工程学报》征稿简则    本刊编辑部;

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典型锚杆支护巷道软弱夹层顶板力学模型研究    刘安秀;曹朋;陈斌;

全长注浆锚杆的解析本构模型研究    朱训国;杨庆;栾茂田;

岩石力学与岩石工程学科发展研究    徐嘉谟;方祖烈;伍法权;冯夏庭;杨强;邬爱清;何满潮;程良奎;宋胜武;黄润秋;蔡美峰;王明洋;

前言    郑炳旭;

中国岩石力学与工程学会章程    

前言    钱七虎;

编者的话    

前言    崔政权;

序    

岩石力学中的分形研究    谢和平;鞠杨;

关于岩石力学有限元程序发展的若干思考    王泳嘉;宋文洲;

我国科学家接任国际岩石力学学会主席    记者 刘莉

做好领军人 挺进新高地    本报见习记者 李玉清

汕头市岩石力学与工程学会产生新一届理事会    广东建设报记者 邓新灵　通讯员 善健

破解岩石力学与岩土工程难题    记者 杨念明　通讯员 陈继荣 实习生 罗璇

谢和平：路在脚下    赵亚辉

巴西：互助关系上的典范    中国驻巴西使馆科技参赞 莫鸿钧

广东探讨土木建筑工程质量    本报记者 陈果

王家山煤矿重现生机    陈树森

知名专家学者云集金城探讨城市地质灾害防治    记者 韩红新

蔡镜仑：教学科研齐头并进    

含瓦斯煤岩本构模型与失稳规律研究    王登科

岩石力学损伤和流变本构模型研究    韦立德

散体变形理论及挖掘过程动态仿真的研究    计三有

复合材料高精度宏-细观统一本构模型及其应用研究    孙志刚

中密度纤维板粘弹性研究    袁纳新

非饱和原状土土—水特征曲线及本构模型的研究    金旭

注采气过程中地下盐岩储气库可用性研究    赵克烈

岩石蠕变本构模型的辨识及应用    刘文彬

IC10合金的力学性能试验及本构模型研究    张宏建

基于椭圆形微裂纹变形与扩展的准脆性岩石细观损伤—渗流耦合本构模型    曹林卫

石膏蠕变特性及矿房矿柱长期稳定性研究    张仰强

压实黄土流变特性及其工程应用研究    寇亚飞

四渡河悬索桥隧道锚围岩的蠕变研究    罗莉娅

深部岩体的蠕变损伤特性研究    赵宝云

加筋土结构本构模型研究    龚羊庆

金属材料的棘轮行为研究    刘宇杰

云南泥炭、泥炭质土的力学特性及本构模型研究    熊恩来

黄土地区新老路基交接处不均匀沉降机理研究    黎太平

温度周期变化作用下大理岩宏细观力学变形试验研究    方荣

FRP约束混凝土的分析与本构模型    黄羽立