鹽巖油氣儲庫與核廢料處置庫力學問題研究新進展

序
前言 第1章 緒論
1.1 問題的提出
1.2 天然氣、石油地下儲庫建設概況
1.3 鹽穴地下油氣儲庫研究和建設現(xiàn)狀
1.4 對鹽巖介質(zhì)的建庫工程特性的研究現(xiàn)狀
1.5 亟待解決的問題 第2章 鹽巖層中油氣存儲洞室設計的基本思路
2.1 概述
2.2 設計步驟
2.2.1 確定項目的工程條件
2.2.2 工程地質(zhì)調(diào)查和巖石力學實驗
2.2.3 應用巖石力學方法進行計算研究
2.2.4 洞室施工(水溶法成洞)及運營
2.3 洞室型鹽巖層(穹體)中天然氣存儲場實例 第3章 鹽巖的物理力學性質(zhì)
3.1 鹽巖的常規(guī)物理力學性質(zhì)
3.1.1 鹽巖的變形特性
3.1.2 鹽巖的強度特性
3.1.3 溫度對鹽巖瞬時變形和強度特性的影響
3.2 鹽巖的流變性質(zhì)
3.2.1 單軸壓縮蠕變試驗結果
3.2.2 三軸蠕變試驗結果
3.2.3 溫度對鹽巖流變特性的影響
3.3 鹽巖的流變損傷特性 第4章 描述鹽巖力學性質(zhì)的模型
4.1 彈性模型
4.2 彈塑性模型
4.2.1 Tresca屈服準則
4.2.2 VonMises屈服準則
4.2.3 Mohr-Coulomb屈服準則
4.2.4 Drucker-Prager屈服準則
4.2.5 線彈性-非線性塑性模型
4.3 流變模型
4.3.1 線性流變介質(zhì)模型
4.3.2 經(jīng)驗流變模型
4.3.3 非線性流變介質(zhì)模型
4.3.4 結構流變介質(zhì)模型
4.4 流變損傷模型
4.4.1 損傷變量
4.4.2 損傷演化方程
4.4.3 幾種流變損傷模型 第5章 鹽巖的流變損傷模型及流變損傷特性研究
5.1 模型構成
5.2 模型初步驗證
5.2.1 高應力水平
5.2.2 低應力水平
5.2.3 幾個結論
5.3 參數(shù)研究
5.3.1 應力水平
5.3.2 參數(shù)r和B
5.3.3 參數(shù)n
5.4 鹽巖流變損傷破壞特性的實驗研究
5.4.1 引言
5.4.2 鹽巖流變損傷破壞特性的研究現(xiàn)狀
5.4.3 鹽巖流變損傷破壞試驗
5.4.4 試驗結果——鹽巖流變損傷破壞特性分析
5.5 小結 第6章 鹽巖油氣存儲洞室長期存儲能力的流變分析
6.1 概述
6.2 單一洞室長期變形特征
6.2.1 實例1:球形天然氣存儲鹽巖洞室
6.2.2 實例2:圓柱形天然氣存儲鹽巖洞室
6.3 洞室群的長期存儲能力
6.3.1 兩個洞室的數(shù)值模型及材料參數(shù)
6.3.2 計算過程
6.3.3 流變性圍巖應力場水壓力特征
6.3.4 洞室收斂與長期存儲能力
6.3.5 洞室間距對長期存儲能力的影響
6.3.6 不同數(shù)值模型結果的比較
6.4 小結 第7章 油氣儲庫含夾層鹽巖體塑-黏彈性差異變形及密閉性特征
7.1 概述
7.2 含泥巖夾層的鹽巖試件的流變變形與損傷特征
7.3 含夾層鹽巖儲庫洞室數(shù)值模型
7.4 鹽巖及夾層的本構關系
7.5 計算結果
7.5.1 泥巖夾層與鹽巖差異變形
7.5.2 圍巖塑性區(qū)范圍
7.5.3 圍巖的擴容
7.6 考慮洞室內(nèi)壓
7.7 考慮泥巖的流變性
7.8 討論與小結 第8章 含泥巖夾層鹽巖儲氣庫應力與位移解析研究
8.1 概述
8.1.1 理論解的意義
8.1.2 關于理論解的研究現(xiàn)狀
8.1.3 存在問題
8.1.4 本章研究重點
8.2 彈性力學空間軸對稱問題的基本理論
8.2.1 空間軸對稱問題的基本方程
8.2.2 位移函數(shù)及其表示的應力、應變和位移的分量
8.3 含夾層鹽巖油氣儲庫空間軸對稱問題的解析研究
8.3.1 邊界條件與連續(xù)性條件
8.3.2 不考慮位移連續(xù)
8.3.3 考慮豎向位移連續(xù)
8.4 位移、應力分布規(guī)律
8.4.1 模型與材料參數(shù)
8.4.2 不考慮位移連續(xù)
8.4.3 考慮豎向位移連續(xù)
8.4.4 位移、應力分布規(guī)律小結
8.5 解析解與數(shù)值分析結果比較
8.5.1 不考慮內(nèi)壓
8.5.2 內(nèi)壓pi=6MPa
8.6 小結 第9章 鹽穴儲氣庫流變損傷耦合分析
9.1 概述
9.2 用戶自定義本構模型(UDM)動態(tài)鏈接庫程序編制
9.2.1 FLAC3D軟件中的UDM
9.2.2 UDM的編制及調(diào)用
9.3 UDM的驗證
9.3.1 單軸壓縮蠕變試驗
9.3.2 三軸壓縮蠕變試驗
9.3.3 帶中孔平面軸對稱問題
9.4 含夾層鹽穴儲氣庫流變損傷耦合分析
9.4.1 引言
9.4.2 不考慮天然氣內(nèi)壓
9.4.3 考慮洞室內(nèi)壓
9.5 小結 第10章 鹽巖高放廢物處置庫圍巖溫度-應力耦合長期效應分析
10.1 概述
10.2 核廢料處置的主要方法
10.2.1 核廢料的分類及處置方法
10.2.2 國內(nèi)外對核廢料處置庫圍巖的選擇
10.3 我國核廢料處置工程現(xiàn)狀
10.4 核廢料處置庫的多屏障系統(tǒng)
10.4.1 核廢料中放射性核素的主要特性
10.4.2 核廢料的地質(zhì)處置
10.4.3 核廢料處置庫的地下實驗室
10.4.4 核廢料的放熱過程
10.4.5 放射性核素的近場釋放
10.5 核廢料處置庫的溫度場和應力場理論分析
10.5.1 核廢料處置庫的溫度場
10.5.2 巖體內(nèi)部的熱應力
10.5.3 考慮溫度的力學本構模型
10.6 核廢料處置庫的溫度-應力耦合數(shù)值分析
10.6.1 處置庫的數(shù)值模型
10.6.2 處置庫溫度場的數(shù)值分析
10.6.3 處置庫變形場的數(shù)值分析
10.6.4 處置庫應力場的數(shù)值分析
10.7 高放核廢料處置鹽巖洞庫的自封閉性研究
10.7.1 引言
10.7.2 數(shù)值模型
10.7.3 鹽巖的強度和蠕變特性
10.7.4 圍巖應力變化特征
10.7.5 洞庫變形特性
10.7.6 溫度-流變耦合分析的結果
10.8 小結 第11章 結論
參考文獻