浅论层状盐岩储库粘弹塑性变形与密闭性研究

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1、河北工业大学硕士学位论文层状盐岩储库粘弹塑性变形与密闭性研究姓名：扈亚洁申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：王贵君20091101河北工业大学硕士学位论文层状盐岩储库粘弹塑性变形与密闭性研究摘要由于盐岩具有良好的密闭性、低渗透性和损伤自愈合性的特点，使得盐岩储库已经成为世界各国地下能源储存的一种主要介质。我国的盐岩具有夹层多、杂质多的特点，因此在变形和强度性质方面与一般盐岩表现不同。本文根据我国层状盐岩的特点，结合我国学者们所进行的盐岩和层状盐岩的压缩、蠕变实验研究，分析盐岩的短期强度特征、蠕变特性，并与层状盐岩进行比较。国内外研究者提出了大量的盐岩本构方程

2、和流变方程，本文介绍了一些典型的盐岩流变本构模型。本文采用有限差分法软件FLAC3D建立层状盐岩储库数值模型，并对储库弹粘塑性变形和密闭性进行了分析。分析结果表明：层状盐岩储库的泥岩层和盐岩层之间位移存在差异性，夹层处为层状盐岩储库的危险部位；层状盐岩洞室夹层数量的增减对洞室的变形及密闭性影响并不突出；较高的气压对洞室的收敛变形有显著的抑制作用，同时使洞室剪切屈服的部位逐渐减小，对洞室的密闭性起积极作用。关键词：盐岩储库，夹层，粘弹塑性变形，密闭性，数值模拟i层状盐岩储库粘弹塑性变形与密闭性研究STUDYONTHECHARACTERISTICSOFVISCOELA

3、STIC-PLASTICDEFORMATIONANDTIGHTNESSOFBEDDEDROCKSALTSTORAGEABSTRACTSaltrockhasbecomeamajormediumforundergroundenergystorageallovertheworld,becausesaltrockhavemanyadvantagedfactorssuchaswellhermetical,lowpermeabilityanddamagerecovery.Consideringthecharactersofsaltrockthattherearemudston

4、einterlayerandplentifulimpurityinthesaltminesinChina,thedeformationandtheintensivepropertiesdifferentfromcommonsaltrock.Thisdissertationanalyzedtheshortstrengthandcreepcharactersofsaltrockbaseonthemechanicalaspectsexperiencehavebeenconducted,andcomparedwithbeddedsaltrock.Andthisdisser

5、tationintroducedsometypicalcreepconstitutivemodelofsaltrock.ByusingtheFDM-softwareFLAC3D,thisdissertationanalyzedviscoelastic-plasticdeformationandtightnessofbeddedsaltrockstorage.Themainresearchworkofthisdissertationisasfollow:thedisplacementbetweenthemudstonesandsaltrockofthestorage

6、aredifferent;thequantitiesoftheinterlayerisnotobviousfortheinfluenceofthedeformationandtightnessinthesaltrockstorage;thehighergaspressureinhibitssignificantlythedeformationofsaltrockcavernandalsoreducetheshearyieldofthesaltrockstoragegradually,playthepositiveroletothetightnessofcavern

7、.KEYWORDS:saltrockstorage,interlayer,viscoelastic-plasticdeformation,tightness,numericalsimulationii河北工业大学硕士学位论文符号说明G——剪切模量，GPa。K——体积模量，GPa。τo——八面体剪切应力，MPa。τ*——剪切屈服应力，MPa。σ0——屈服应力，MPa。σ——等效应力，MPa。vσ——最小主应力，MPa。1σ——最小主应力，MPa。3σ——瞬时强度，MPa。cσ——长期强度，MPa。∞c——内聚力，MPa。ψ——剪胀角，°。φ——内摩擦角，°。ν——泊

8、松比。P—