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Progress and Prospect of Geophysical Research on Underground Gas Storage: A Case Study of Hutubi Gas Storage,Xinjiang,China

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Earthquake Research in China 2020年第2期34卷 187-209页

作者： ZHANG Bo SONG Lili JI Zhanbo WANG Baoshan wu zhide Key Laboratory of Seismic Observation and Geophysical Imaging Institute of GeophysicsChina Earthquake AdministrationBeijing 100081China School of Earth and Space Sciences University of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Research Institute of Petroleum Exploration and Development Langfang 065007China

Hutubi Underground Gas Storage(UGS) is an important part of China’s West-East Gas Pipeline Project. Its production safety also plays an essential role in ensuring peaking,emergency and reserve of natural gas in the region. Geophysical observations and research conducted on Hutubi UGS provide significant support for understanding the operation status and ensuring safe operation of the UGS. Since the beginning of the construction of Hutubi UGS and its production,several works including gas field observation experiments,rock experiments and numerical simulations have been conducted. Preliminary observational results show that during the initial operation stage of the UGS,the "breathing phenomenon"in caprock and microseismicity in the vicinity are closely related to the operation of the gas storage. However,rock experiments and numerical simulations show that these activities may gradually weaken with the multi-cycle operation of gas storage. The impact of the operation of Hutubi UGS in the surrounding areas is gradually weakening,and its operation tends to be stable. Implementing long-term and multi-method geophysical observations is able to provide us a better understanding of the relationship between the operation of UGS and regional geological hazards. On this basis,the corresponding geomechanical model can be established to form an effective risk management mechanism for gas storage operation. Thus,it is of great significance to understand its operation status,monitor storage conditions,guide production and operation,and ultimately guarantee the safe production of the gas storage.

关键词： Hutubi Underground Gas Storage Deformation Seismicity Rock experiment

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含夹层盐岩渗透特性及其细观结构特征

岩石力学与工程学报 2009年第10期28卷 2068-2073页

作者：周宏伟何金明武志德中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083

由于盐岩具有极低渗透率,因此很多国家将盐岩作为能源和高放废物储存库的首选储库介质。选取湖北云应盐矿层状盐岩,对20个标准试样(φ25mm×50mm)进行渗透特性测试以及CT扫描试验。试验结果表明,盐岩的孔隙度普遍低于0.25%;且渗透率极低... 详细信息

由于盐岩具有极低渗透率,因此很多国家将盐岩作为能源和高放废物储存库的首选储库介质。选取湖北云应盐矿层状盐岩,对20个标准试样(φ25mm×50mm)进行渗透特性测试以及CT扫描试验。试验结果表明,盐岩的孔隙度普遍低于0.25%;且渗透率极低,为10-16～10-18m2,从总体趋势上看,渗透率随着围压的增大而减小。进一步通过工业CT试验,揭示了盐岩极低渗透率在细观结构方面的原因。发现层状盐岩的细观结构极其致密,其中纯盐岩仅含少量微孔洞和微裂隙,而夹层几乎不存在缺陷,因此对气体渗透具有明显的屏蔽作用;且在围压和渗流作用下,盐岩因细观结构演化致使渗透性能发生较大改变,渗透率随围压的变化趋势与孔隙度变化趋势一致。

关键词：岩石力学盐岩渗透率孔隙度静水压力

盐穴储气库全周期注采模拟--以JT储气库X1和X2盐腔为例

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石油学报 2021年第3期42卷 367-377页

作者：朱华银王粟张敏武志德石磊中国石油天然气集团有限公司油气地下储库工程重点实验室河北廊坊065007 中国石油勘探开发研究院北京100083 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

中国盐穴储气库建设运行时间短,与国外具有成熟技术的盐丘型地层建库相比,多为复杂层状盐岩地层建库,存在盐层品位低、夹层多、形成的盐腔不规则等问题,对盐腔的稳定性和储库运行的安全性评价提出了更高的要求。利用大型物理模拟实验装... 详细信息

中国盐穴储气库建设运行时间短,与国外具有成熟技术的盐丘型地层建库相比,多为复杂层状盐岩地层建库,存在盐层品位低、夹层多、形成的盐腔不规则等问题,对盐腔的稳定性和储库运行的安全性评价提出了更高的要求。利用大型物理模拟实验装置,根据岩石力学相似性原理,研制相似性材料和相似模型,对盐穴储气库的注采进行全周期模拟,用以研究盐穴储气库注采运行规律、盐腔周围应力—应变特征及盐腔变形特征。研究结果表明,实验过程中腔周应力和应变的反应较盐腔内气压变化滞后;采气降压时腔周应力增大,应变也随之增大,腔顶位置较其他部位更易出现应力集中的趋势,而腔腰和最大腔径处的变形相对较大。结合数值模拟研究和现场生产测试,对JT盐穴储气库的盐腔和盐柱受力与变形特征进行研究的结果表明,目前运行各阶段应力分布均为压应力,主要在盐腔顶部和盐腔中间位置发生应力集中,但无拉应力,未产生拉应力损伤破坏;内压最小时盐腔周围的安全系数都在1.5以上,压力最大时安全系数在3.0以上,这两种状态下均未发生扩容损伤破坏。研究成果对中国类似盐穴储气库运行方案的设计、稳定性评价及腔体损伤评估、灾害预防等具有重要的指导作用。

关键词：盐穴储气库注采运行盐腔变形稳定性物理模拟损伤

EROSION AND SEDIMENTATION PROBLEMSIN SOME ASIAN COUNTRIES

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International Journal of Sediment Research 2000年第4期 371-378页

作者： Bingnan LIN, Deyi wu and zhide ZHOU ( Senior Engineers, International Research and Training Center on Erosion and Sedimentation, P. O. Box 366, Beijing 100044, China )

Some experience in dealing with sediment problems encountered in some Asian countries is presented in this article. Some of the problems, such as watershed management and collection of river data, are perhaps unique with developing countries. Others including the recognition of sediment problems, the need of basin-wide planning of water resources development, the maintenance of reservoir life, the effect of sediment on water qualities and the importance of further research should be of general interests.

关键词： Sedimentation Erosion Asia Watershed management

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H储气库注采诱发应力场及断层滑动趋势变化

天然气工业 2020年第10期40卷 76-85页

作者：王成虎高桂云贾晋 CHANG Chandong 武志德应急管理部国家自然灾害防治研究院 Chungnam National University 中煤科工集团西安研究院有限公司中国石油勘探开发研究院

H储气库运行初期出现了数次弱震或微震,研究该区注采诱发地层应力场变化及断层易滑动性对小震级地震的影响具有重要的意义。为此,通过钻孔崩落数据和震源机制解反演了工区应力方向,并且基于钻孔崩落及钻孔诱发张裂缝数据,利用应力多边... 详细信息

H储气库运行初期出现了数次弱震或微震,研究该区注采诱发地层应力场变化及断层易滑动性对小震级地震的影响具有重要的意义。为此,通过钻孔崩落数据和震源机制解反演了工区应力方向,并且基于钻孔崩落及钻孔诱发张裂缝数据,利用应力多边形理论来约束应力量值范围;然后,根据多孔介质弹性理论来估算气田开采和储气库周期注采情况下地层应力的变化,进而讨论断层滑动趋势与小震级地震的关系;在此基础上,得出了H储气库最大允许孔隙压力值。研究结果表明:①H储气库工区最大水平主应力方向为N21°E^N23°E,与区域现代构造应力场结果较一致;②H储气库注采前储层段水平最大、最小和垂直主应力量值分别为151.3±11.6 MPa,72.7±3.0 MPa和80.2±1.2 MPa,应力结构类型为走滑型;③在H气田开采初期储层段应力结构类型为逆冲型,而随着天然气的采出逐步转换为走滑型,之后储气库的周期注采使得应力结构类型在走滑型与逆冲型之间转换;④随着天然气开采,断层滑动趋势数值降低,而储气库注气有可能会增加断层滑动的风险,H断层滑动趋势数值随着储气库周期注采而发生周期性变化;⑤诱发微震发生的临界断层滑动趋势数值为0.45±0.03,避免微震发生的最大允许地层压力为27.7 MPa。

关键词：地下储气库注采运行微震应力状态断层滑动趋势断层稳定性钻孔崩落

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不同类型盐岩水溶特征实验

油气储运 2020年第7期39卷 801-807页

作者：朱华银武志德张敏石磊中国石油勘探开发研究院·中国石油天然气集团公司油气地下储库工程重点实验室河北省廊坊市065007

中国盐岩地层夹层多、杂质含量高,由于不同地区、不同类型盐岩杂质含量和成岩条件的差异,其水溶特性也会存在差异,从而对盐穴储气库建设中的溶腔速率、造腔形态控制等带来影响。选取平顶山、淮安、安宁3个地区的典型盐岩样品,通过对不... 详细信息

中国盐岩地层夹层多、杂质含量高,由于不同地区、不同类型盐岩杂质含量和成岩条件的差异,其水溶特性也会存在差异,从而对盐穴储气库建设中的溶腔速率、造腔形态控制等带来影响。选取平顶山、淮安、安宁3个地区的典型盐岩样品,通过对不同类型盐岩的组分和水溶实验的分析表明:盐岩在低浓度盐水中的溶蚀速率较快,注入清水后5~10 h内,溶液浓度增长迅速,随着卤水浓度的增大,溶蚀速率降低,溶液浓度增长速率减缓。比较不同地区盐岩溶蚀结果,安宁盐岩较平顶山和淮安盐岩的溶蚀速率更快,更易溶蚀。对于杂质含量相对不高(水不溶物质量分数少于40%)且分布较均匀的盐岩和含泥盐岩,其杂质含量对溶蚀速率影响不大,而不溶物含量高的含盐泥岩和钙芒硝岩则溶蚀速率低,较难溶蚀。研究结果对盐穴储气库的溶腔方案设计和现场施工具有重要的指导意义。(图7,表2,参21)

关键词：盐穴储气库盐岩水溶造腔实验溶蚀速率卤水

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基于信息弱势群体的图书馆信息服务

图书馆研究 2006年第2期36卷 77-79页

作者：纵浩吴志德安徽建筑工业学院图书馆

从对信息弱势群体的认识和特征入手,提出了图书馆基于该群体的信息服务对策,包括平等观念下的人性化服务、科技文化下乡和知识援助以及新生信息弱势群体的信息服务等三个层面。

关键词：弱势群体信息弱势群体图书馆信息服务知识援助

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节理发育密度对地表最大下沉值的影响分析

金属矿山 2010年第1期39卷 163-166页

作者：杜荣军夏玉成武志德西安科技大学中国矿业大学(北京)

为了查明节理发育密度对地表最大下沉值的影响程度,利用数值模拟的方法,用数值软件中的"均质度"来近似代替节理密度,研究了不同均质度下煤层覆岩的声发射和地表最大下沉值的变化情况,结果表明,随着均质度的增大,覆岩中声发射的能量和范... 详细信息

为了查明节理发育密度对地表最大下沉值的影响程度,利用数值模拟的方法,用数值软件中的"均质度"来近似代替节理密度,研究了不同均质度下煤层覆岩的声发射和地表最大下沉值的变化情况,结果表明,随着均质度的增大,覆岩中声发射的能量和范围均呈减小之势,地表最大下沉值亦逐渐减小。

关键词：节理密度采煤沉陷影响机理

基于Weibull分布的盐岩分数阶蠕变本构模型研究

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固体力学学报 2013年第5期34卷 473-480页

作者：丁靖洋周宏伟李潮王春萍武志德中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院廊坊分院廊坊067005

采用流变程控仪对湖北江汉油田盐岩试样进行了三轴蠕变实验.基于Weibull随机分布获得岩石损伤变量随加载时间的变化形式,构建了变黏性系数Abel粘壶本构关系.基于分数阶微分理论,采用将变黏性系数Abel粘壶替代西原正夫模型中Newton粘壶... 详细信息

采用流变程控仪对湖北江汉油田盐岩试样进行了三轴蠕变实验.基于Weibull随机分布获得岩石损伤变量随加载时间的变化形式,构建了变黏性系数Abel粘壶本构关系.基于分数阶微分理论,采用将变黏性系数Abel粘壶替代西原正夫模型中Newton粘壶的方法,建立了盐岩蠕变损伤本构模型,并采用最小二乘法拟合获得了该本构模型中的参数.通过拟合曲线对比发现,论文提出的盐岩分数阶蠕变本构模型在描述盐岩的蠕变全过程,尤其是加速蠕变过程中具有较明显的优势,并且验证了西元正夫模型为论文所提出的本构模型的一个特例.

关键词：盐岩三轴蠕变 Weibull分布新Abel粘壶分数阶微分理论