盐岩地下储气库注采气套管运行安全的物理模型试验研究

注采气套管结构是保证盐岩地下储气库注采气正常运行的重要枢纽,在盐岩地下储气库运行过程中,套管混凝土环极易因储库蠕变体积收缩而产生受拉破坏。因此,为了解套管混凝土环的受力和变形特性,采用三维地质力学模型试验技术,对江苏金坛盐岩地下储气库开展了不同采气速率、不同采气内压、储库失压等风险因素影响下的套管运行过程的物理模型试验,通过三维地质力学模型试验较好反映出储气库套管混凝土环的受力和变形特性。研究表明：（1）套管混凝土环的轴向拉应变随采气速率的增加而增大,为保证套管的运行安全,建议储气库的最大采气速率不超过0.65 MPa/d;（2）套管混凝土环的轴向拉应变和套管所受蠕变挤压应力随套管鞋离腔顶距离的减小而增大,为保证储气库运行安全,套管底部距离储库腔顶的距离应大于10 m：（3）套管所受蠕变挤压应力随采气内压的减小而显著增大,储气库的最低运行气压应大于3 MPa,并应最大限度地防止储气库出现失压事故。     

下刚果盆地白垩系盐构造的形成演化

下刚果盆地具有巨大的油气资源和潜力,盐构造控制着油气成藏和分布。其盐岩流动的不规律性,增加了盐构造的形成演化和演化期次分析的难度,前人主要通过平衡剖面恢复的方法对断裂等构造形态进行定量恢复,但对盐构造形成演化过程的认识及变形期次刻画的准确性明显不足。本文基于数值模拟手段,通过沉积地层的分时期加载方法,正演了下刚果盆地的构造演化过程,探讨并明确了盐构造的演化阶段。数值模拟结果表明,下刚果盆地盐构造的形成主要分为3个阶段：盐岩初始流动阶段、盐构造形成阶段和构造稳定阶段。形成底辟构造的主要时期是古新世-中新世。其中,古新世-渐新世开始形成底辟构造,中新世多个大规模底辟构造形成,且该时期是盐构造活动最强烈时期。在此基础上进一步完成了下刚果盆地盐构造活动变形与重力作用流动、上覆沉积地层厚度不均一以及沉积扇体的进积作用关系分析。     

四川盆地中三叠统成都盐盆富钾卤水地球化学特征及其勘查开发前景研究

成都盐盆富钾卤水以深层卤水形式赋存于地下4600m左右的中三叠统雷口坡组第四段（T2l4）含盐系的碳酸盐岩储层中。富钾卤水与海水蒸发系列各浓缩阶段相比,K+、B3+含量异常高,分别达53.27g/L和4994mg/L,超过海水钾盐沉积阶段,也超过综合利用和单独开采工业品位,成为当今世界上罕见的液态钾硼资源。富钾卤水尚富含Br、T、Sr2+、Li+、Rb+等多种有用成分,品质优异,构成优质化工原料水,经济价值极高。卤水具高承压、自溢特点,弹性储量大,具勘查开发前景。富钾卤水为沉积变质卤水和固态钾盐溶滤的复合成因。     

末次间冰期以来新疆巴里坤湖蒸发盐的沉积环境记录

沉积物岩芯的碳酸盐、石膏等蒸发盐含量和矿物组成的证据显示了新疆巴里坤湖末次间冰期以来一直是一个水位变化频繁的浅水盐湖,有时甚至为间歇式的湖泊,约在34000aB.P.前后巴里坤湖沉积相发生了显著的变化,34000aB.P.之前为泥坪-湖滨相沉积,34000aB．P．之后为成湖相沉积。尽管我们对巴里坤湖34000aB．P．前后的沉积相变难以理解,但是长期处于浅水状态的巴里坤湖沉积物中蒸发盐的含量和矿物组成仍然与气候变化密切相关。在泥坪-湖滨相形成的碳酸盐中白云石相对的增加是地表强烈蒸发的结果。以石膏为主的蒸发盐含量增加是温度和降水增加所致,而其含量减少则是冰川前进致使补给水矿化度降低造成的。这使我们获得了该区古气候变化并不服从于冰期与雨期同步模式的信息。     

库车前陆冲断带盐构造区平衡剖面研究

通过计算库车前陆冲断带古近系库姆格列木组含盐层系初始沉积厚度,并以此作为地质约束条件,采用分层复原法对该区地质剖面进行平衡复原。复原结果表明,库车前陆冲断带南北向总缩短量为18~31km,缩短率为16%~34%。其中新生代变形强度最大,缩短率接近15%。新生代最强烈的构造变形又是发生在库车组开始沉积后的喜马拉雅运动晚期,该时期缩短量已超过新生代缩短量的80%,缩短速率达到2.43mm/a。     

渤海海域莱州湾凹陷KL11-2地区盐构造特征

本文主要利用最新的钻井和三维地震资料对渤海海域莱州湾凹陷盐构造几何形态、形成演化及其控制机理进行分析。莱州湾凹陷沙河街组四段含有较厚的岩盐和膏盐层,并在KL11-2地区发生聚集隆起,形成典型的盐底辟(盐枕)构造。KL11-2地区盐构造外部形态在不同地区发生了明显变化,从南向北,逐渐由过成熟底辟向成熟底辟和盐枕变化,南部的盐构造已进入底辟后演化阶段,而北部的盐构造仍处于盐枕阶段。受盐体塑性流动影响,盐构造周缘还发育有盐撤凹陷和阶状反向断层等盐相关构造。KL11-2地区盐构造的形成主要受伸展作用、重力滑动、浮力、沉积差异负载、基底构造以及郯庐断裂带的走滑作用等因素影响,主控因素为伸展作用背景下的重力滑动作用,但郯庐断裂带的走滑作用对盐体的塑性流动及其最终定位也有重要的影响。     

盐岩储库区地面沉降预测与控制研究现状与展望

利用盐岩地层建设地下油气储库群已成为各国发展能源储备的重要方向,然而关于储库区地面沉降的研究至今仍处于探索阶段。由于地面沉降所造成的重大事故屡见不鲜,因此有必要集中力量研究盐岩库区地面沉降问题,为我国盐岩储库群的建设提供可靠的理论依据。本文主要从以下3个方面总结了近几十年来国内外学者在盐岩储库区地面沉降预测方面所做出的努力与成绩:(1)现场监测——法国、德国、美国先后建立了现场监测网络,获得了大量的长期监测数据;(2)理论计算——我国学者于20世纪90年代末将随机介质理论引入到盐矿水溶开采地面沉降预测中,从而为储库区地面沉降预测提供了新的理论基础;(3)数值模拟——欧洲学者利用FLAC2D程序对盐岩储库区的地面稳定性进行了数值模拟,而我国学者则利用在新概率积分法的基础上建立起的预测模型成功进行了沉降预测模拟。此外,为了有效地控制库区地面变形,预留矿柱式水溶开采法在国外众多盐岩地下储库群建设中得以广泛应用。本文最后提出在后续研究中将重点着眼于地表变形随时间的发展过程,并对现有理论模型进行适当的修正以及利用现场实测数据进一步完善预测所需参数的选取方法,从而使预测结果更为准确可靠。     

升温过程中盐岩动力特性实验研究

利用超声波技术对盐岩进行了升温过程中(无侧压,温度为20～270 ℃) 的动力学测试,分析了超声波波速、动弹性常数以及温度所导致的损伤变化规律。试验结果表明,随着温度升高,盐岩的超声波波速、动弹性模量和泊松比都有不同程度地降低,且呈现一定的规律性。试验过程中所观察到的现象和理论分析说明,盐岩的热损伤主要由矿物失水和晶间裂纹所导致,损伤变量和平行轴向相对裂纹密度随温度的升高而增大,但速度逐渐变缓,试验中未观察到温度对盐岩损伤的门阀值以及损伤愈合现象。     

西藏扎布耶盐湖总盐含量遥感定量分析

在水体遥感理论的基础上,利用三维盐指数、主成分分析、相关分析等方法,对浓度高、成分复杂的西藏扎布耶盐湖的总盐含量进行了定量研究。揭示了扎布耶盐湖总含盐量的多中心分布以及北湖的总含盐量比南湖的高、南湖有明显的退化趋势的空间变化规律;建立了高含盐量复杂成分卤水的三维盐指数：NS（TM3/TM7、TM3/TM4、TM3/TM5）;探索了在三维盐指数基础上分离总含盐量信息的遥感方法--主成分分析法：PCA（TM（3/7、3/4、3/5））,得到3个组分的图像数据,其中PC1与总含盐量信息相关性最强;最后,基于上述研究建立了高含盐量复杂成分卤水的遥感模型：Y=aX+b, X为PC1图像亮度值,Y为总盐含量,a、b为系数。该项研究对中国西部地区盐湖的调查有一定的指导意义。     

粗颗粒盐渍土溶陷性影响因素研究

粗颗粒盐渍土是近年来西北地区工程建设中常遇到、且比较棘手的一种特殊土。为了研究该类特殊土的工程特性,本文在新疆东北部和甘肃河西走廊地区选择了4个试验场地的28个现场试验点和576件室内试样对进行了溶陷性研究,结果显示:当地基土中易溶盐含量超过0.5％ ～1％以上,且地基土渗透系数不小于10-7 时,常会发生溶陷现象。同时发现在温度、易溶盐成分、水等共同作用下的地基土周期性胀缩现象比单一的盐胀或溶陷对建筑物安全影响更大。