我们的服务符合学术规范和道德
专业 高端让您使用时没有后顾之忧

安全与环境工程2025年第04期:基于响应面分析的热流固耦合盐穴储气库泄漏率影响因素

来源:期刊VIP网 时间:


作者:史永飞;文沛然;张俊飞;杨帆;范金洋;姜德义;

单位:中国平煤神马集团联合盐化有限公司;重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室;

摘要:盐穴储气库是以盐岩地层为储存介质的能源储库,用于储存空气和天然气等气体。盐穴使用过程中围岩蠕变变形会引发渗透系数改变,影响储气库的安全密闭性,增大气体泄漏风险,严重威胁公共安全。通过综合考量温度场、渗流场和应力场的相互作用,以达西定律为依据,结合孔隙渗透率演化方程和蠕变本构模型,推导出了盐穴围岩渗流的热流固三场耦合方程。在此基础上,建立了盐穴储气库数值模型,通过数据模拟和响应面分析分别量化了单因素变化和多因素交互作用对盐穴储气库泄漏率的影响。结果表明:(1)提高最小工作压力和降低温度可有效抑制盐腔变形,而提高最大工作压力和减小腔体埋深会增加气体泄漏风险;(2)最小工作压力与最大工作压力和腔体埋深之间的交互作用对泄漏率的影响最为显著,且表现出强烈的协同效应。

关键词:盐穴储气库;;气体泄漏;;围岩渗透率;;热流固耦合模型;;响应面分析;;数值模拟

基金资助:国家自然科学基金项目(52274073)