不同腔形下盐岩储库区地表最大变形预计新方法

众多已有盐穴地下储库群地面沉降监测数据和灾变实例表明盐穴储库群地面变形预测与控制是保证储库长期安全稳性运营的关键问题之一。中国盐岩地层盐层薄、成层分布的特点加剧了库区地表发生沉陷的灾变程度,直接影响到中国盐穴地下能源储备的安全。采用 Gaussian 曲线表示沉降分布,结合腔体收敛函数,建立了一套有别于概率积分法的地表变形预测理论—传递函数法。在此基础上,结合中国盐岩地层特点,对比计算了相同体积下椭球形、梨形与圆柱形溶腔在发生腔体完全收敛时所导致的地表最大变形量,并利用迭加原理对不同腔群分布形式、不同腔体间距下库区地表最大沉降进行了比较。研究认为,当单腔发生完全收敛时椭圆形腔体造成的地面沉降量最小,圆柱形最大;而库群对比计算结果表明腔体中心间距的增加将导致最优腔形的变化,并非椭圆形腔体始终最优。研究成果为中国油气储库建设中库区地表变形预测、腔体形状和布局优化以及相关规范的制定等方面提供了理论依据。     

利用Hou/Lux本构模型考虑蠕变破坏标准和损伤改进盐岩储存硐库的设计(英文)

损伤力学和新材料模型 (包括结构损伤 )引入到盐岩硐库的设计概念中 ,能够减少以前知识和计算模型的不足。在保持同样安全的情况下 ,新模型能为设计更经济的盐岩储存硐库建立科学基础。本文通过一个实际例子 ,对Asse盐矿 (德国 )的一个原形储存硐库进行了承载性能和最小容许内压的计算验证 ,并把使用Hou Lux模型和Lubby2模型的计算结果进行了对比。比较结果显示 ,新材料模型有许多优点 ,如 :通过减少内压 ,储存硐库的围岩应力重分布、扩容、损伤、软化及片帮区域等均得到改善。     

盐岩拉伸破坏力学特性的试验研究

利用MTS815 Flex Text GT岩石力学试验系统,并利用PCI-Ⅱ声发射测试系统及SMZ1000体视显微镜和CCD实时摄像系统,采用间接拉伸与直接拉伸两种试验方法,对层状盐岩拉伸破坏力学特性进行了综合试验研究。研究获得了两种测试方式的破坏全过程曲线,揭示了间接拉伸、直接拉伸强度相互关系,及其与单轴抗压强度的相互关系。研究表明,直接拉伸试验测得的层状盐岩抗拉强度低于间接拉伸试验,直接拉伸试验得到的结果更加真实反映盐岩的抗拉强度特性,建议尽可能采用直接拉伸试验方法测试盐岩抗拉强度;研究得到了两种拉伸破坏方式的声发射空间分布特征,揭示了与之对应的受力状态和导致破坏的损伤演化规律;不同拉伸破坏方式的岩石断面形貌研究表明,间接拉伸以穿晶断裂为主,直接拉伸以沿晶断裂为主,这种断裂破坏方式的差异是导致不同拉伸测试方式强度差异的原因。     

一种应用于氢能产业一体化的新型多功能盐穴储氢库

为实现“双碳”目标,解决氢能大规模储存难题,结合我国氢能发展趋势,首次提出了包含盐穴储氢库的三种发展情景下的氢能“制-储-用”一体化方案：①情景一为盐穴储存绿氢,用以燃料电池及炼钢炼铁领域的应用;②情景二为盐穴储存绿氢及CO2-O2混合气体,用于地面合成甲烷及甲烷富氧燃烧发电;③情景三为盐穴储存合成甲烷,用以除发电以外的其他用途。从盐穴储氢库全生命周期的角度,分析了储氢库在三种发展情景下的作用,首次提出了多功能储氢库的概念：可起到废电利用、电力平衡、氢能安全高效储存、CO2减排等多项作用。以昆明市安宁盐矿及云南省为例,结合云南省水电为主的电力结构,分析了多功能盐穴储氢库在情景一、二中的建设需求：①情景一,采用绿氢直接炼钢炼铁工艺,需电解绿氢约60万吨,配套多功能盐穴储氢库总气量1.3亿m3,可实现昆钢减排1307吨;②情景二,针对云南未来电力季节性缺额问题,假设甲烷富氧发电厂提供半年枯期电力,装机200MW,仅需建设多功能盐穴储氢库总库容478万m3,可消纳水电5.34亿度,提供枯期发电量2.88亿度。     

地下流体注采诱发地震综述及对深部高温岩体地热开发的影响

大规模地下流体注采常诱发微地震,甚至是地面破坏性地震的发生。本文系统综述了四类典型的流体注采工程（废水深井注入、二氧化碳地质封存、油气开采、深层地热能开发）诱发地震事件的案例,来探讨多类型流体注采工程诱发地震发育位置、诱震时间和影响范围,以及触发机制。进而专门针对深部地热能开发,总结了诱发最大地震震级的确定方法,以及降低诱发地震风险面临的挑战等。我国的深部地热资源开发潜力巨大,可利用多种观测手段（震法、电法、磁法等）来获取多尺度地球物理信息,并且利用室内实验和数值模拟相结合的方法,来逐渐认识诱发地震主要因素和地震发育位置及大小的对应关系。可利用断层和隐伏断层识别技术或微地震监测技术等来降低深部高温岩体EGS工程中诱发破坏性地震的风险。在注采井的高效连通控制技术方面,可开发复合热储刺激技术,即冷热水交替热刺激-化学腐蚀-水力压裂技术,并充分利用微震的监测解译数据,现场及时调整热储刺激的方案。通过开展一系列示范工程,逐步攻克关键开发技术,循序渐进地推进EGS工程的安全高效实施。     

云南省碳中和技术路线与行动方案

为解决碳达峰碳中和技术路线和行动方案不明确、不清晰的问题,以云南省为研究对象,分析梳理了云南省的能源结构、碳排放现状、碳排放重点行业、林业碳汇情况等,归纳总结出云南省碳中和目标导向下的技术路线和行动方案.研究结果表明:云南省可再生资源丰富,应充分发挥绿色能源优势,大力发展水能、风能及太阳能等可再生能源.充分利用废弃矿山...     

中国 CO2地质封存及增强地热开采一体化的初步探讨

地热资源作为一种可再生清洁能源,具有较大的开发潜力。对CO2进行地质封存的同时,将CO2作为一种资源,增强地热开采是一种新技术。对2类不同地热资源开采(干热岩型、水热型)与CO2地质封存相结合的一体化技术进行讨论,并针对国内西北某典型咸水层CO2捕获与封存(CCS)示范项目特定地质条件,对比分析相同生产井/注入井条件下,CO2与水分别作为工质流体在井内流动的压力变化,以及二者在2类不同储层条件下各自的热提取率,并进行相应的碳封存量、安全性和经济性分析,发现采用CO2代替水作为工质流体开采地热资源具有显著的优势。数值模拟结果显示,在我国开展CO2地质封存与增强地热开采一体化技术具有较强的可行性。     

云南省矿井抽水蓄能电站潜力评估与建设关键技术

针对云南省矿井地下空间利用率低、蓄电储能需求日益增长的问题,综合考虑岩石力学、矿山规划、环境、经济等多方面影响因素,对云南省利用废弃矿井建设抽水蓄能电站的开发潜力进行了定量评估;同时,以常规抽水蓄能电站为基础,结合云南省地质条件、矿产资源分布、矿山地下空间分布特点等,对矿井抽水蓄能电站建设时站址的选择、地下空间的稳定、...     

双井水平盐腔恒定内压的天然气储库

盐岩是国际公认的能源储存理想介质。中国盐岩呈层状分布并具有单层厚度薄、杂质含量高、含有众多不可溶夹层的特点,故地下能源储库更宜采用水平腔体形式。为保证水平盐腔的运营安全且实现整个候选场址能源储库总容积的最大化,提出双井水平盐腔恒定内压的储气库形式,即在水平腔体中对称均匀设置两口井,分别用于注采天然气和卤水,并保持运营过程中腔体内气压为恒定最大值。根据金坛盐岩实际地质构造及岩石力学参数,使用FLAC^3D有限差分软件,建立双井水平盐腔恒定内压储气库模型进行数值模拟,从稳定性、密闭性、可使用性和井喷分析4个方面研究其长期运营的可行性和安全性;另设置对照组模拟传统腔体的工作状态,与其进行对比。结果表明：双井水平盐腔恒定内压储气库满足长期运营安全性等各方面的要求,且其性能明显优于传统储气库;此外,该储气库形式还具有经济、灵活、调峰能力强,能很好地应对井喷,相同容积造价低,能充分利用盐层密集建腔等诸多优点,是适合中国盐岩特点的储气库形式。     

采矿方法的模糊选择

利用模糊数学原理选择采矿方法是值得采矿工作者注意的一个方向。本文根据矿体倾角、厚度、矿岩f值,采用相似优化比原理初步确定几个方案;然后再利用综合评判原理对各方案作技术经济比较;最后综合考虑上述两项结果确定出待设计矿山的采矿方法。