河北省煤田地质局第二地质队地下空间综合利用研究中心在深地盐穴储气库稳定性研究领域取得新进展
来源:河北省煤田地质局第二地质队日期:2026-05-12浏览量:9

近日,河北省煤田地质局第二地质队地下空间综合利用研究中心(以下简称“中心”)在深地盐穴储气库稳定性研究方面取得重要进展。相关研究成果以“Creep Modeling and Influencing Factor Analysis of Ultradeep Salt Cavern Gas Storage”为题,发表于国际知名期刊《ACS Omega》(JCR一区、新锐二区TOP期刊)。该研究突破传统室内试验局限,依托真实工程数据构建并验证了盐岩蠕变模型,为我国深地盐穴储气库的工程设计、安全运营及长期稳定性评估提供了关键理论与技术支撑。

盐岩具有低渗透率、良好的流变特性与损伤自愈合能力,是国际公认的地下储气库理想介质。在长期注采气运行过程中,盐岩的蠕变特性直接决定储气库腔体的稳定性、密封性与库容有效性,因此成为储气库规划设计、溶腔建造及运维管理全流程必须攻克的核心科学问题。长期以来,国内外盐岩蠕变模型研究多基于实验室高温高压蠕变试验,其难以真实还原现场地应力、温度场与注采压力动态耦合等复杂工况,导致研究成果与工程实际存在偏差,对超深盐岩造腔工程的指导作用有限。

我队实施的宁晋盐穴储气库造腔试验项目是当前世界最深的盐岩水溶造腔工程,面临超深地层、高应力、高温等系列技术挑战。在未来规模化建设与商业化运营前,必须开展系统严谨的地质可行性论证与稳定性评价。针对这一行业关键技术瓶颈,中心科研团队以河北宁晋盐穴储气库造腔试验项目为依托,系统收集整理了现场施工资料、井口压力时序数据、溢流监测记录、测井与声呐测腔成果等多维度实测数据,开展了深度挖掘与综合分析,精准揭示了深部盐腔在复杂地质环境下的变形特征与时间效应。基于大量工程实测数据,成功建立并验证了盐岩腔体蠕变Burgers模型,实现了以现场数据表征盐腔蠕变规律的技术突破,有效弥补了传统研究与工程实践脱节的短板。

与传统室内试验模型相比,本次构建的Burgers模型表现出三大显著优势:一是表征精度更高,完全依托宁晋现场造腔数据,可真实还原深部盐腔在地应力、温度、注采压力耦合作用下的蠕变行为;二是时间尺度更全,可精准刻画腔体短期、中期、长期全周期蠕变收缩规律,显著提升长期预测可靠性;三是工程实用性更强,模型参数可直接应用于造腔参数优化、腔体稳定性评估及运行压力区间调控等工程环节,为宁晋乃至全国同类盐穴储气库的安全高效开发提供了科学依据。

此次高水平学术成果的发表,是中心深耕深地储能领域、坚持产学研用深度融合的标志性成果,充分彰显了团队在地下空间综合利用与能源储备技术领域的科研实力与创新能力。

尽管已取得上述研究进展,但目前我国超深盐穴储气库研究仍处于理论探索与技术攻关的关键阶段,中心将继续聚焦盐穴储气、储氢、压缩空气储能等前沿方向,开展系统研究,不断突破关键核心技术,立足河北盐穴资源禀赋,深化工程实践与理论创新,持续提升深地储能技术研发与应用水平,为我队盐穴深地储能事业高质量发展、保障国家能源安全、推动地下空间综合利用高水平发展贡献坚实的地质力量。