【技术实现步骤摘要】
一种盐穴储气库采气速率的综合评价指标体系与设计方法
本专利技术属于盐穴储气库
，具体涉及一种盐穴储气库采气速率的综合评价指标体系与设计方法，适用于确定天然气储存、压缩空气储能、氢气储存等地下储气库的采气速率参数。
技术介绍
盐穴是在深部盐矿中以水溶方式形成的地下存储设施，密封性好、化学性质稳定且具有良好的损伤自愈合能力，是国际上公认的油气储存和工业废弃物处置的理想场所。目前，世界上约有1500多个用于存储各类物质的盐穴，在役的盐穴储气库107座，主要分布于美国、加拿大、欧洲等发达地区，有效库容高达2896×108m3，主要用于天然气储存调峰，此外还包括少量的压缩空气储能、CO2和H2等烃类化合物的存储。盐穴储气库也是一种清洁的能源转换技术，在液流电池电站等领域应用前景十分广阔。与其他类型储气库相比，盐穴储气库注采方式更为灵活、单日注采气量大，应急响应更加迅速。目前，国内外学者将研究重点更多仍集中在储库的选址、溶蚀等建库关键技术上，缺乏储库运行技术的研究，特别是采气速率的确定，作为盐穴储气库注采运行控制的关键参数...
【技术保护点】
1.一种盐穴储气库采气速率的综合评价指标体系与设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n①对盐穴储气库的功能、运行工况及稳定性状态进行分类与判断：/n在设计一个确定采气速率分配方案的盐穴储气库时，首先按照盐穴储气库分类标准，判断储气库的功能；其次是储气库的建设定位，再次，根据腔体形态、沉渣含量、顶板状态及已服役年限，判断储气库的稳定性状态；最后，根据储气库腔体的稳定性分级，需要保证经济效益，还是应具备应急响应功能需求；进一步分析影响盐穴储气库最大采气速率的决定性因素；/n②设置采气速率方案，求取不同采气速率下盐穴储气库系统，即腔体部分和井筒的运行热力学参数变化，采用解析法或热...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种盐穴储气库采气速率的综合评价指标体系与设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
①对盐穴储气库的功能、运行工况及稳定性状态进行分类与判断：
在设计一个确定采气速率分配方案的盐穴储气库时，首先按照盐穴储气库分类标准，判断储气库的功能；其次是储气库的建设定位，再次，根据腔体形态、沉渣含量、顶板状态及已服役年限，判断储气库的稳定性状态；最后，根据储气库腔体的稳定性分级，需要保证经济效益，还是应具备应急响应功能需求；进一步分析影响盐穴储气库最大采气速率的决定性因素；
②设置采气速率方案，求取不同采气速率下盐穴储气库系统，即腔体部分和井筒的运行热力学参数变化，采用解析法或热力学数值模拟进行求取，为不同采气速率储气库的安全约束条件提供基础计算数据；
③从腔体安全角度确定采气速率分配方案：
首先基于软件平台flac3d、abaqus按照数值模拟的方法确定出采气速率方案，即首先研究待建储气库地区的盐岩物理及力学特性强度、本构关系；其次，依据地层信息建立数值分析模型；再次，根据储气库定位和市场需求设置采气速率方案并开展储气库在采气降压阶段和整个服役年限内的动态流变模拟，最后，分析储气库盐腔的围岩破损区变形分布、腔壁位移分布和围岩应力分布、以及溶腔的体积收缩率求出最佳的采气速率分配方案；
④从管柱及井下设备安全的角度确定最大采气速率：
采气速率影响储气库井下管柱及设备安全的因素包括管柱及设备的冲蚀与腐蚀以及管柱的振动，具体生产操作中，按照如下计算及判别公式判别不同采气速率下管柱及井下设备的安全情况；
4.1冲蚀：
采用《APIRP14E》标准计算冲蚀流速，结合气体状态方程、水力学知识，得到采气管柱的冲蚀产量：
式中：vc为冲蚀流速，m/s；C为经验常数；ρm为特定工况下的混合气体密度，kg/m3；r为气体相对密度，无量纲；P为管柱流动压力，MPa；Z为气体压缩常数，无因次；T为气体温度，K；d为管柱内径，m；Qsc为冲蚀产量，m3/d。
盐穴储气库C值取100～150；
技术研发人员：施锡林，柳信，李银平，马洪岭，李朋，赵凯，赵阿虎，梁孝鹏，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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