复杂地层盐穴储气库建腔技术与应用
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天津西青
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作者杨春和,施锡林,马洪岭
出版社科学出版社
ISBN9787030563408
出版时间2018-09
装帧精装
开本16开
定价128元
货号1201779350
上书时间2024-10-17
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商品详情
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目录
章 绪论 1
1.1 我国盐矿地层的复杂性 2
1.2 建库的困难与挑战 6
1.3 技术路线 6
第2章 储气库水溶建腔模拟实验系统 8
2.1 实验系统的组成 8
2.2 盐岩夹层侵蚀渗透特性测试平台 9
2.2.1 大直径长岩心侵蚀试验装置 9
2.2.2 岩心孔渗测定装置 10
2.3 水溶建腔模拟实验平台 10
2.4 流场监测实验平台 11
第3章 盐穴储气库建腔设计主要软件 13
3.1 储气库水溶建腔仿真设计软件 13
3.1.1 建腔模拟软件的理论模型 13
3.1.2 建腔仿真软件操作方法 16
3.1.3 建腔仿真软件验证算例 22
3.2 声呐测腔数据AMG-SD建模软件 23
3.2.1 程序功能及主界面 23
3.2.2 软件操作方法 24
第4章 超深地层超大储气库建库技术 35
4.1 江汉含盐系地层分布情况 35
4.1.1 盐层及夹层的分布特征 35
4.1.2 建腔示范井概况 36
4.2 厚夹层溶蚀特性试验研究 38
4.2.1 厚夹层岩心完整性 38
4.2.2 夹层溶蚀试验方案 39
4.2.3 夹层溶蚀特征 41
4.3 厚夹层垮塌的影响因素分析 44
4.3.1 夹层暴露跨度对垮塌的影响 44
4.3.2 层理对夹层垮塌的影响 48
4.3.3 卤水浸泡对夹层垮塌的影响 54
4.3.4 极限跨度综合分析 57
4.4 控制厚夹层垮塌的建腔方案 58
4.4.1 可采用的技术方案 58
4.4.2 各方案的实施步骤及评估 59
4.4.3 建议现场采用的方案 59
4.5 现场应用效果分析 61
4.5.1 主要控制原则 61
4.5.2 声呐测腔结果 61
4.5.3 现场实施效果分析 63
4.6 超深超大储气库建腔工艺设计 64
4.6.1 建腔设计基础参数 64
4.6.2 建腔工艺参数设计结果 65
第5章 不规则盐穴气垫回溶修复技术 71
5.1 气垫回溶修复技术流程 71
5.1.1 气垫回溶修复模式优选 71
5.1.2 气垫回溶修复的工艺过程 72
5.2 气液界面监控理论与技术 73
5.2.1 气液界面深度计算数学模型 73
5.2.2 气液界面控制参数咨询软件 77
5.2.3 现场施工气液界面监控方法 85
5.3 修复过程理论模型及模拟软件 86
5.3.1 浓度场、速度场和形态场耦合方程 86
5.3.2 气垫回溶修复模拟软件 88
5.4 修复理论的物理模拟试验验证 89
5.4.1 试验内容 89
5.4.2 试验与理论对比 91
5.5 现场试验方案及效果 92
5.5.1 试验井基本情况 92
5.5.2 气液界面及管柱深度总体设计 93
5.5.3 详细修复方案设计 94
5.5.4 现场试验流程 94
5.5.5 现场试验潜在风险及防控措施 95
5.5.6 现场试验结果 98
5.6 修复理论的现场试验验证 101
5.6.1 溶盐量对比 101
5.6.2 溶腔边界对比 101
5.6.3 溶腔体积对比 104
5.7 技术总结 105
第6章 盐穴储气库高效建腔技术 106
6.1 储气库建腔效率评价体系 106
6.1.1 建腔效率的定义 106
6.1.2 建腔效率评价指标体系 107
6.1.3 建腔效率定量评价方法 114
6.1.4 建腔效率定量评价软件 116
6.2 金坛储气库建腔效率评价案例 123
6.2.1 采用的判断矩阵及指标权重 124
6.2.2 不同建腔阶段的效率评价 124
6.3 高效建腔工艺参数优化 126
6.3.1 建腔管柱及油垫位置的调整 126
6.3.2 注水排量的选择 129
6.3.3 油垫提升对盐腔形态的影响 135
6.3.4 不规则盐穴对建腔的启发 136
6.4 高效建腔技术总结 139
第7章 微渗层联合封堵技术 140
7.1 工程背景介绍 140
7.2 取心位置及岩心长度 142
7.2.1 井4取心位置及岩心长度 142
7.2.2 井7取心位置及岩心长度 143
7.2.3 井11取心位置及岩心长度 144
7.3 微观试验及孔渗测试 145
7.3.1 井4微渗层 145
7.3.2 井7微渗层室内试验 151
7.3.3 井11微渗层室内试验 157
7.4 微渗层漏失原因总结 163
7.5 微渗层封堵试验初探 164
7.5.1 井11微渗层泥岩渗透率测试 164
7.5.2 微渗层泥岩结晶试验初探171
7.6 现场封堵技术及效果 172
7.6.1 实施前井概况 172
7.6.2 挤水泥前井筒水试压情况 173
7.6.3 挤水泥施工过程 173
7.6.4 挤水泥实施效果评价 174
参考文献 175
内容摘要
我国盐穴储气库建库地层复杂，广泛存在巨厚夹层、倾斜夹层，甚至还遇到了微渗夹层。巨厚夹层制约可建库盐层厚度，难以实现建设超大储气库；倾斜夹层及非均质地层容易造成畸形腔，不利于储气库的稳定；微渗夹层的存在直接威胁储气库的密封性，造成储气库大规模停建。这些特殊夹层的存在，极大地制约了我国盐穴储气库的快速建设。针对这些问题，中国科学院武汉岩土力学研究所流变力学课题组在科学技术部、国家自然科学基金、中国科学院等大力支持下，联合施工单位展开攻关，通过系统的理论研究、设备研制、室内试验、软件开发、数值模拟以及现场试验等，解决了复杂地层中高效造腔的问题，为我国盐穴储气库的快速建设扫清了障碍。
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