金坛A 盐穴储气库体积收缩率较大原因分析

安国印 王斌 王超 陈春花 路峥 史志峰 王同涛

1. 华北石油管理局有限公司江苏储气库分公司；2. 中石化川气东送天然气管道有限公司；3. 中国科学院武汉岩土力学研究所

金坛盐穴储气库作为我国第一座盐穴储气库，从选址到建成运行已经经历了20 余年。目前已经累计建成盐穴单腔40 余个，形成工作气量约12 亿m3。盐穴建造原理：通过井眼向盐岩地层中注入淡水溶解盐岩地层然后再将卤水排出形成地下空间［1］。以金坛为例，盐穴储气库的体积一般可以达到十几万到几十万方［2］，其高度可以达到150 m、直径达到80 m 左右。因此，确保这么大的地下空间结构的稳定性是盐穴储气库建设和运行过程中需要解决的关键问题。2015 年声呐测腔结果表明金坛B 盐穴顶部发生了较大范围的顶部失稳破坏，失稳破坏区域长度约为50 m、厚度2～4 m［3］。该次失稳破坏严重威胁到了套管鞋位置处的密封安全，如果不采取措施存在再次发生失稳破坏的可能性。由于盐穴储气库失稳破坏既表现出很强的塑性破坏特征［4-6］(腔体体积收缩、底部隆起和腔壁大变形)，又表现出很强的脆性破坏特征(顶部脱落、片帮和开裂)，如何准确、定量地对盐穴储气库的稳定性进行评价面临诸多挑战。同时，盐穴储气库稳定性受到的影响因素较多［7-10］，包括：腔体几何参数、地层结构参数和运行参数等，且这些参数存在一定的耦合关系。

为了确保盐穴储气库的运行安全，一般会利用带压声呐测腔技术对盐穴储气库的腔体形状进行定时测量，并根据测量结果对腔体的稳定性进行评价，进而对腔体运行参数进行优化。……