针对地下水封石油洞库水封准则研究

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1、第36卷第5期岩土工程学报Vol.36No.52014年.5月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMay2014DOI：10.11779/CJGE201405011地下水封石油洞库水封准则研究12*1211冯树荣，蒋中明，张金龙，熊小虎，赵海斌,梅松华(1.中南勘测设计研究院有限公司水能资源利用关键技术湖南省重点实验室，湖南长沙410014；2.长沙理工大学水利工程学院，湖南长沙410004)摘要：水封准则是地下水封石油洞库设计与运行管理的基础。为获取工程应用更加简便实用的地下水封石油洞库水封准则，基于裂隙水流动阻力

2、效应的研究，建立了气压推动裂隙水迁移的油汽逃逸模型；根据裂隙水迁移启动的临界条件，推导了铅直裂隙和倾斜裂隙中裂隙水满足油汽封存的临界水封厚度计算公式，讨论了临界水封厚度条件下洞库的原油水封效果。利用气液两相流数值分析成果和工程实际监测成果，论证了提出基于临界水封厚度的地下水封石油洞库水封准则的正确性。关键词：地下水封石油洞库；油汽逃逸；临界水封厚度；水封准则中图分类号：TU457文献标识码：A文章编号：1000–4548(2014)05–0886–06作者简介：冯树荣(1963–)，男，江苏江都人，博士，教授级高级工程师，主要从事岩土工程及水电工程设计方面的

3、研究工作。E-mail:fengsr@msdi.cn。Watersealingcriteriaforundergroundoilstorageinunlinedrockcaverns121211FENGShu-rong,JIANGZhong-ming,ZHANGJin-long,XIONGXiao-hu,ZHAOHai-bin,MEISong-hua(1.HunanProvincialKeyLaboratoryofKeyTechnologyonHydropowerDevelopment,HydroChinaZhongnanEngineeringCorpora

4、tion,Changsha410014,China;2.SchoolofHydraulicEngineering,ChangshaUniversityofScience&Technology,Changsha410004,China)Abstract:Thewatersealingcriterionisabaseforthedesignandoperationalmanagementofundergroundrockcavernsforoilstorage.Toobtainasimpleandpracticalcriteriontoevaluatethewa

5、tersealingeffectofunlinedundergroundrockcavernsforoilstorage,agasescapingmodelisestablishedfordescribingthemigrationoffracturewaterowingtohighgaspressurebasedontheresearchesonresistanceforceactingonthefracturewater.Accordingtothecriticalconditionsoffracturewatermovement,aformulafor

6、calculatingthecriticalwatersealingheightsatisfyingthegassealingconditionisdeduced.Furthermore,thewatersealingeffectofoilandgasintheunlinedrockcavernsunderthecriticalwatersealingheightisdiscussed.Thevalidationofthesuggestedwatersealingcriterionisprovedbytheresultsoftwo-phaseflownume

7、ricalanalysisandin-situmeasureddata.Keywords:undergroundrockcavernforoilstorage;oilandgasescape;criticalwatersealingheight;watersealingcriterion0引言油汽的产生导致洞库的储存压力增加。当储存压中国目前已正式进入到大规模地下水封石油洞库力大于洞库上方水体的水封能力时，积聚在洞库顶拱的建设阶段。地下水封石油洞库储油成功与否的关键部位的油汽就会进入到大气中，其后果是：一方面损在于洞库在施工及运行期间是否能保持足够的水体厚耗

8、大量的原油资源；另一方面由于油汽中含有氢烃、度[1]