鹽巖油氣儲(chǔ)庫(kù)與核廢料處置庫(kù)力學(xué)問(wèn)題研究新進(jìn)展

序
前言 第1章 緒論
1.1 問(wèn)題的提出
1.2 天然氣、石油地下儲(chǔ)庫(kù)建設(shè)概況
1.3 鹽穴地下油氣儲(chǔ)庫(kù)研究和建設(shè)現(xiàn)狀
1.4 對(duì)鹽巖介質(zhì)的建庫(kù)工程特性的研究現(xiàn)狀
1.5 亟待解決的問(wèn)題 第2章 鹽巖層中油氣存儲(chǔ)洞室設(shè)計(jì)的基本思路
2.1 概述
2.2 設(shè)計(jì)步驟
2.2.1 確定項(xiàng)目的工程條件
2.2.2 工程地質(zhì)調(diào)查和巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)
2.2.3 應(yīng)用巖石力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算研究
2.2.4 洞室施工(水溶法成洞)及運(yùn)營(yíng)
2.3 洞室型鹽巖層(穹體)中天然氣存儲(chǔ)場(chǎng)實(shí)例 第3章 鹽巖的物理力學(xué)性質(zhì)
3.1 鹽巖的常規(guī)物理力學(xué)性質(zhì)
3.1.1 鹽巖的變形特性
3.1.2 鹽巖的強(qiáng)度特性
3.1.3 溫度對(duì)鹽巖瞬時(shí)變形和強(qiáng)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?cè)囼?yàn)結(jié)果
3.2.2 三軸蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果
3.2.3 溫度對(duì)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(xué)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(zhǔn)則
4.2.2 VonMises屈服準(zhǔn)則
4.2.3 Mohr-Coulomb屈服準(zhǔn)則
4.2.4 Drucker-Prager屈服準(zhǔn)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(yàn)流變模型
4.3.3 非線性流變介質(zhì)模型
4.3.4 結(jié)構(gòu)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(gòu)成
5.2 模型初步驗(yàn)證
5.2.1 高應(yīng)力水平
5.2.2 低應(yīng)力水平
5.2.3 幾個(gè)結(jié)論
5.3 參數(shù)研究
5.3.1 應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(yàn)
5.4.4 試驗(yàn)結(jié)果——鹽巖流變損傷破壞特性分析
5.5 小結(jié) 第6章 鹽巖油氣存儲(chǔ)洞室長(zhǎng)期存儲(chǔ)能力的流變分析
6.1 概述
6.2 單一洞室長(zhǎng)期變形特征
6.2.1 實(shí)例1:球形天然氣存儲(chǔ)鹽巖洞室
6.2.2 實(shí)例2:圓柱形天然氣存儲(chǔ)鹽巖洞室
6.3 洞室群的長(zhǎng)期存儲(chǔ)能力
6.3.1 兩個(gè)洞室的數(shù)值模型及材料參數(shù)
6.3.2 計(jì)算過(guò)程
6.3.3 流變性圍巖應(yīng)力場(chǎng)水壓力特征
6.3.4 洞室收斂與長(zhǎng)期存儲(chǔ)能力
6.3.5 洞室間距對(duì)長(zhǎng)期存儲(chǔ)能力的影響
6.3.6 不同數(shù)值模型結(jié)果的比較
6.4 小結(jié) 第7章 油氣儲(chǔ)庫(kù)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(chǔ)庫(kù)洞室數(shù)值模型
7.4 鹽巖及夾層的本構(gòu)關(guān)系
7.5 計(jì)算結(jié)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(kuò)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(jié) 第8章 含泥巖夾層鹽巖儲(chǔ)氣庫(kù)應(yīng)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(guān)于理論解的研究現(xiàn)狀
8.1.3 存在問(wèn)題
8.1.4 本章研究重點(diǎn)
8.2 彈性力學(xué)空間軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的基本理論
8.2.1 空間軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題的基本方程
8.2.2 位移函數(shù)及其表示的應(yīng)力、應(yīng)變和位移的分量
8.3 含夾層鹽巖油氣儲(chǔ)庫(kù)空間軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)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(yīng)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(yīng)力分布規(guī)律小結(jié)
8.5 解析解與數(shù)值分析結(jié)果比較
8.5.1 不考慮內(nèi)壓
8.5.2 內(nèi)壓pi=6MPa
8.6 小結(jié) 第9章 鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)流變損傷耦合分析
9.1 概述
9.2 用戶(hù)自定義本構(gòu)模型(UDM)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)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(yàn)證
9.3.1 單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)
9.3.2 三軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)
9.3.3 帶中孔平面軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題
9.4 含夾層鹽穴儲(chǔ)氣庫(kù)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(jié) 第10章 鹽巖高放廢物處置庫(kù)圍巖溫度-應(yīng)力耦合長(zhǎng)期效應(yīng)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(lèi)及處置方法
10.2.2 國(guó)內(nèi)外對(duì)核廢料處置庫(kù)圍巖的選擇
10.3 我國(guó)核廢料處置工程現(xiàn)狀
10.4 核廢料處置庫(kù)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(kù)的地下實(shí)驗(yàn)室
10.4.4 核廢料的放熱過(guò)程
10.4.5 放射性核素的近場(chǎng)釋放
10.5 核廢料處置庫(kù)的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)理論分析
10.5.1 核廢料處置庫(kù)的溫度場(chǎng)
10.5.2 巖體內(nèi)部的熱應(yīng)力
10.5.3 考慮溫度的力學(xué)本構(gòu)模型
10.6 核廢料處置庫(kù)的溫度-應(yīng)力耦合數(shù)值分析
10.6.1 處置庫(kù)的數(shù)值模型
10.6.2 處置庫(kù)溫度場(chǎng)的數(shù)值分析
10.6.3 處置庫(kù)變形場(chǎng)的數(shù)值分析
10.6.4 處置庫(kù)應(yīng)力場(chǎng)的數(shù)值分析
10.7 高放核廢料處置鹽巖洞庫(kù)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(qiáng)度和蠕變特性
10.7.4 圍巖應(yīng)力變化特征
10.7.5 洞庫(kù)變形特性
10.7.6 溫度-流變耦合分析的結(jié)果
10.8 小結(jié) 第11章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)