节理对盐岩储库流变损伤特性的影响分析

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文节理对盐岩储库流变损伤特性的影响分析论文作者：常华学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：结构工程指导教师：王贵君职称：教授资助基金项目：河北省自然科学基金资助项目E2010000081，河北省应用基础研究计划重点基础研究项目14965409DDissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofStructuralEngineeringTHEFRACTUREINFLUENCEANALYSISONSALTROCKCAVERNCONSIDERINGCREEP

2、-DAMAGECHARACTERISTICSByChangHuaSupervisor:Prof.WangGuijunApril2015原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩

3、印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士学位论文摘要盐岩不同于一般的岩石，由于其具有裂隙少、孔隙率低、渗透率低、流变性强、损伤恢复等工程性质，盐岩层已成为国际上公认的建造天然气、石油地下储库的理想场所。国外天然气储库发生火灾、爆炸、塌陷的事故已经不少，造成极大的人员及财产损失，很多事故是由盐岩流变损伤引起的。然而，我国对地下盐岩储库的

4、研究起步较晚，且对带节理盐岩的研究鲜有见刊。根据我国盐岩矿床大多呈层状分布，且盐岩地层中多含有夹层的特点，本文研究了节理对含夹层盐岩储库流变损伤特性的影响。首先，研究了盐岩的物理力学性质、流变损伤性质和流变损伤模型。其次，利用ANSYS软件提供的二次开发工具UPFs，将王贵君教授的盐岩流变损伤耦合模型——userc_d模型，编写为可直接被ANSYS调用的用户子程序；在ANSYS环境中建立模拟盐岩三轴压缩蠕变试验的试样数值模型，并验证模型的正确性。最后，用ANSYS分别建立不带节理和带节理盐岩储库模型，并将开发的用户子程序用于储库模型的数值模拟分析中。通过对比分析不带节理模型和带节理模型的围岩

5、在变形和损伤等方面的差异，得出节理对盐岩储库洞室的流变损伤特性的影响规律；同时还分析了天然气内压对储库流变损伤特性的影响规律。本文借助有限元软件ANSYS的二次开发功能，研究了节理对盐岩储气库洞室在变形和损伤等方面的影响规律，这是本文的创新点。关键词：蠕变，损伤，节理，层状盐岩，用户模型I节理裂隙对盐岩储库流变损伤特性的影响分析ABSTRACTSaltrockisverydifferentfromgeneralrocks,sinceithasengineeringfeturessuchaslessfracture,lowporosity,lowpermeability,strongcreep

6、anddamagehealing;saltrocklayerisinternationallyrecognizedastheidealdepositforconstructingundergroundstorageofoilandnaturalgas.Inforeigncountries,severalaccidentsoffire,explosion,andcollapsehaveoccurredinnaturalgasreservoir,whichcausedagreatdealoflosses,manyofthemarecausedbythecreepdamageofsaltrock.

7、However,theresearchofundergroundsaltreservoirwasstartedrelativelylateinChina,andthestudyofsaltrockwithfracturewasrarelyseeninreferences.AccordingtothecharacterthatmostsaltrockinChinahaslayereddistribution,a