平顶山地下盐穴储气库地表沉降机理数值模拟
Numerical Simulation on Mechanism of Surface Subsidence Caused by Gas Storage of Salt Cavern in Pingdingshan

摘要 针对平顶山盐田盐层薄、夹层多,埋藏深的特点,采用Fortran语言将蠕变模型导入有限元软件,分别建立单腔、双腔和群腔储气库计算模型,并且根据地面监测资料拟合得到模型参数,对不同工况下薄层状盐穴储气库的地面沉降进行了预测。研究结果表明:(1)储气压力10 MPa时40万方储气库,单腔蠕变影响范围约为30 m,蠕变5 a、10 a、15 a、20 a、30 a之后中心点沉降分别为49.21 mm、53.60 mm、57.70 mm、61.51 mm、64.44 mm,沉降范围基本一致约为1 500 m;(2)由于双腔相互影响,中点最大沉降量和沉降范围都比单腔略大,从溶腔稳定与沉降控制角度分析,地面对井最佳水平间距应大于地下溶腔最大直径的1.5倍;(3)群腔模式下中心点最大沉降量和沉降范围都有所增大,而且随着腔数的增加,二者增大的趋势越明显。以7溶腔储气库群为例,蠕变30 a之后中心点的沉降量达到247 mm,沉降的影响范围达到2 480 m。