层状盐采卤造腔工艺模拟及仿真技术
作者： 姜德义，陈结，杨春和，任松，刘伟 著
出版时间：2017年版
内容简介
《层状盐岩采卤造腔工艺模拟及仿真技术》以层状盐岩采卤造腔工艺模拟及仿真技术为研究方向，主要内容有：我国盐矿物理地质特征；盐岩溶解特性；造腔的理论基础及相似理论；单井水溶造腔流场相似实验研究；单井水溶造腔浓度场相似实验研究；双井水溶造腔流场和浓度场相似实验研究；大尺寸型盐材料的压制；大尺寸型盐单井水溶造腔技术；大尺寸型盐小井间距双井水溶造腔技术；大尺寸型盐水平井水溶造腔技术；天然盐岩水溶造腔腔体扩展规律；水溶造腔数值仿真。
目录
目录
第1章 我国盐矿物理地质特征 1
1.1 盐岩的物理性质 1
1.2 中国盐矿分布规律 2
1.3 盐岩矿床成因及沉积类型 3
1.4 我国典型盐矿特征分析 4
1.4.1 江苏金坛盐矿 4
1.4.2 江苏赵集盐矿 5
1.4.3 湖北云应盐矿 7
1.4.4 湖北潜江盐矿 8
1.4.5 河南叶舞盐矿 9
第2章 盐岩溶解特性实验研究 12
2.1 盐岩溶解特性研究进展 12
2.2 盐岩溶解特性的基本影响因素概述 13
2.2.1 盐岩溶解特性的内部因素 13
2.2.2 盐岩溶解特性的外部因素 13
2.3 无应力状态下的溶解特性 14
2.3.1 盐岩试件的取样和加工 14
2.3.2 实验方案 15
2.3.3 实验结果分析 16
2.4 三轴应力条件下的盐岩溶解特性 19
2.4.1 盐岩试件的准备 19
2.4.2 实验设备 20
2.4.3 盐岩试样溶解面应力分布规律 21
2.4.4 实验方法 22
2.4.5 实验结果分析 23
2.5 卸荷条件下流量对盐岩溶解的影响 24
2.5.1 实验方法 24
2.5.2 实验结果 25
2.5.3 盐岩有效溶解面积模型 29
第3章 盐岩水溶造腔理论基础及相似理论 32
3.1 盐岩水溶造腔技术研究进展 32
3.1.1 单井油垫法水溶造腔技术 32
3.1.2 双井水溶造腔及其他造腔技术 33
3.2 盐岩水溶造腔理论基础 34
3.2.1 盐岩的溶解 34
3.2.2 溶蚀边界层 34
3.2.3 对流扩散 35
3.2.4 盐岩溶蚀模型 36
3.3 盐岩水溶造腔相似理论基础 38
3.3.1 相似理论的相关概念 38
3.3.2 相似三大定理 39
第4章 单井水溶造腔流场相似实验研究 41
4.1 流场相似理论分析 41
4.2 流场相似模型实验平台的搭建 42
4.3 流场相似模型实验的设计 43
4.4 实验结果分析 46
4.4.1 注水速度对流场的影响 46
4.4.2 套管间距对流场的影响 47
4.4.3 夹层对流场的影响 49
4.4.4 盐岩储气库建造期流场分布规律 51
第5章 单井水溶造腔浓度场相似实验研究 53
5.1 浓度场相似理论分析 53
5.2 相似实验平台的搭建 54
5.3 浓度场相似模型实验 55
5.4 实验结果分析 55
5.4.1 注水流量对盐岩造腔浓度场的影响研究 55
5.4.2 套管间距对盐岩造腔浓度场的影响研究 57
5.4.3 循环方式对盐岩造腔浓度场的影响研究 58
5.4.4 夹层对盐岩造腔浓度场的影响研究 58
5.5 浓度场分布规律分析 62
5.5.1 腔体浓度分布 62
5.5.2 腔体竖直方向上浓度梯度分析 63
第6章 双井水溶造腔流场和浓度场相似实验研究 67
6.1 相似理论分析 67
6.2 实验平台的搭建 68
6.3 水平溶腔流场分布规律及演化特征 69
6.3.1 羽流区流场特征及积分模型 70
6.3.2 边界层流场特征 71
6.3.3 射流区流动特征 73
6.3.4 底部区特征 74
6.3.5 实验结论 75
6.4 溶腔浓度特征 75
6.5 多因素条件下流场变化特征 76
6.5.1 不同造腔阶段溶腔流场运移特征 76
6.5.2 不同井组溶腔流场变化特征 80
第7章 大尺寸型盐材料的压制 83
7.1 型盐材料的性质实验研究 83
7.1.1 型盐材料的相似模型研究 83
7.1.2 型盐材料的压制方法 84
7.1.3 型盐的力学实验研究 86
7.1.4 型盐溶解特性实验研究 90
7.2 大尺寸型盐的制备 92
7.2.1 无夹层大尺寸型盐的制备 92
7.2.2 含夹层大尺寸型盐的制备 94
第8章 大尺寸型盐单井水溶造腔技术 96
8.1 单井油垫法水溶造腔的技术特点 96
8.1.1 单井油垫法工艺流程 96
8.1.2 油垫井的管串组合 96
8.1.3 单井油垫法水溶造腔的基本过程 97
8.2 单井无夹层型盐水溶造腔模型实验 98
8.2.1 实验的平台 98
8.2.2 实验参数 99
8.2.3 实验结果分析 100
8.3 单井含夹层型盐水溶造腔模型实验 103
8.3.1 实验参数 103
8.3.2 实验结果分析 104
第9章 大尺寸型盐小井间距双井水溶造腔技术 107
9.1 型盐试件的制备 107
9.2 实验的平台 107
9.3 实验参数 108
9.4 实验结果分析 111
9.4.1 排卤口卤水浓度变化规律 111
9.4.2 腔体体积分析 112
9.4.3 腔体形状 114
9.5 单井及小井间距双井水溶造腔模型实验的对比 117
第10章 大尺寸型盐水平井水溶造腔技术 120
10.1 实验条件及方法 120
10.1.1 盐岩试件 120
10.1.2 实验装置 120
10.1.3 实验步骤 121
10.1.4 相似比的建立 121
10.1.5 实验参数 122
10.2 实验结果分析 123
10.2.1 排卤口卤水浓度的变化规律 123
10.2.2 溶腔体积扩展分析 124
10.2.3 溶腔轮廓扩展分析 125
第11章 天然盐岩水溶造腔腔体扩展规律 128
11.1 实验条件及方法 128
11.1.1 盐岩试件 128
11.1.2 实验装置 129
11.1.3 实验步骤 129
11.1.4 相似比的建立 130
11.1.5 实验参数 131
11.2 注水流量对腔体扩展的影响研究 132
11.2.1 排卤口卤水浓度的变化规律 132
11.2.2 溶腔体积扩展分析 133
11.2.3 溶腔轮廓扩展分析 134
11.2.4 腔体立体形状分析 138
11.3 井间距对腔体扩展的影响研究 139
11.3.1 排卤口卤水浓度的变化规律 139
11.3.2 溶腔体积扩展分析 140
11.3.3 溶腔轮廓扩展分析 141
11.3.4 溶腔立体形状分析 144
11.4 提管方式对腔体扩展的影响研究 144
11.4.1 排卤口卤水浓度的变化规律 144
11.4.2 腔体扩展分析 146
11.4.3 溶腔立体形状分析 150
11.4.4 单双井水溶造腔腔体扩展的对比 150
第12章 水溶造腔数值仿真 153
12.1 单井油垫法水溶造腔数值仿真软件 153
12.2 软件的基本原理 153
12.2.1 数学模型方程组 153
12.2.2 夹层力学模型及垮塌判据 154
12.3 软件操作简介 155
12.4 数值仿真结果分析 156
12.4.1 不同提管方式下的水溶造腔规律156
12.4.2 不同注水流量下的水溶造腔规律 161
12.4.3 夹层对腔体形状的影响 163
参考文献 170
