我国水封石洞油库研究现状及思考

秦之勇; 高锡敏

doi:10.11988/ckyyb.20181142

PDF(1333 KB)

raybet体育在线院报 ›› 2019, Vol. 36 ›› Issue (5) : 141-148. DOI: 10.11988/ckyyb.20181142

湛江国储地下水封原油洞库工程技术专栏

我国水封石洞油库研究现状及思考

秦之勇, 高锡敏

作者信息 +

Research Status and Thinking about Underground Oil Storage in Rock Caverns in China

QIN Zhi-yong, GAO Xi-min

Author information +

文章历史 +

摘要

地下水封石洞油库是最好的储油形式,建设需求迫切。受限于国外技术封锁,国内多个大型洞库都是在缺乏必要的技术标准和建设标准的情况下直接进入工程实践,因此也带来了诸多挑战。通过对水封石洞油库相关文献的梳理,深化了对我国水封洞库选址、围岩稳定、围岩渗透性、水幕系统设计及应用、渗控等关键技术的理论和实践认识。当前洞库勘探、设计、施工仍主要基于连续介质理论和方法,对岩体中裂隙控制作用的认识和研究还不够充分,是导致目前洞库工程实施困难的首要原因。结合当前工程实践中面临的问题,提出水封洞库后续工作中应继续加强基础研究工作力度、加强总结和规范编制工作力度、进一步放开行业准入资格等建议。

Abstract

Considered as the best way to store oil, underground oil storage in rock caverns is in urgent need for the national petroleum reserve. Subject to the technical blockade of foreign countries, many large caverns in China are directly undergoing engineering practice with no technical standards or construction standards, posing a great deal of challenges. By sorting out literatures on water-sealed oil storage caverns, we discuss in this paper our theoretical and practical understandings of such key technologies as site selection of water-sealed oil storage caverns, stability of surrounding rock, permeability of surrounding rock, design and application of water curtain system, and seepage control. Current survey, design, and construction are mainly based on the continuum theory and methods, and understanding on rock fissure control is insufficient, resulting in the difficulties of constructing water-sealed caverns. In light of problems in current engineering practice, we suggest that fundamental research should be intensified, summaries and standard compiling should be strengthened, and admittance qualification of the industry should be furthered opened.

导出引用

秦之勇, 高锡敏. 我国水封石洞油库研究现状及思考[J]. raybet体育在线院报. 2019, 36(5): 141-148 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20181142

QIN Zhi-yong, GAO Xi-min. Research Status and Thinking about Underground Oil Storage in Rock Caverns in China[J]. Journal of Changjiang River Scientific Research Institute. 2019, 36(5): 141-148 https://doi.org/10.11988/ckyyb.20181142

中图分类号： TE822

参考文献

[1] 洪开荣.地下水封能源洞库修建技术的发展与应用.隧道建设,2014,34(3):188-197.
[2] 王者超,李术才,薛翊国,等.地下石油洞库水幕设计原则与连通性判断方法研究.岩石力学与工程学报, 2014,33(2):276-286.
[3] 王梦恕,杨会军.地下水封岩洞油库设计、施工的基本原则.中国工程科学,2008,10(4):11-16.
[4] BREST P. Accidents in Underground Oil and Gas Storages: Case Histories and Prevention. Tunnelling and Underground Space Technology, 1990, 5(4): 327-335.
[5] 杨森,于连兴,杜胜伟.地下洞库作为国家原油储备库的可行性分析.油气储运,2004,23(7):22-24.
[6] 刘琦,卢耀如,张凤娥.地下水封储油库库址的水文地质工程地质问题.水文地质工程地质,2008,(4):1-5.
[7] 彭振华,李俊彦,孙承志,等.地下水封洞库的库址选择研究.油气储运,2008,27(1):60-62.
[8] GB 50455—2008,地下水封石洞油库设计规范.北京:中国计划出版社,2009.
[9] 韩雪峰.地下水封石洞库围岩渗透系数探讨.科技信息,2012,(22):369-370.
[10] 张奇华.关于黄岛国家石油储备库水封效果评价和控制的几点认识.raybet体育在线院报,2014,31(8):112-116.
[11] 何国富,范凌峰,黄俊凯.水幕系统有效性试验与地下水封洞库渗水预测.化工与医药工程, 2018,39(1):2-11.
[12] 陈祥,许兆义,张杰坤.大型地下水封石油洞库场址评价标准及评价方法.吉林大学学报(地球科学版), 2012,42(1):177-183.
[13] 李小彤,王者超,刘泉声,等.地下水封油库地质条件适宜性标准与应用研究.地质论评, 2017,63(增刊):355-356.
[14] SY/T 0610—2008,地下水封洞库岩土工程勘察规范.北京:石油工业出版社,2008.
[15] MILLEN B,SIGL O,HFER-LLINGER G. Rock Mass Behaviour of Weathered, Jointed and Faulted Khondalite—Examples from the Underground Crude Oil Storage Caverns in Visakhapatnam, India. Geomechanics and Tunnelling, 2014, 7(3): 255-271.
[16] MAKITA T, MIYANAGA Y, IGUCHI K, et al. Underground Oil Storage Facilities in Japan. Engineering Geology, 1993, 35(3/4): 191-198.
[17] 王章琼,晏鄂川,鲁功达,等.我国大陆地下水封洞库库址区地应力场分布规律统计分析.岩土力学,2014,35(增1):251-256.
[18] 胡谋鹏,梁久正,许杰.地下水封储油库围岩稳定性数值分析.油气储运,2013,32(4):370-375.
[19] 胡谋鹏,陈雪见,梁久正,等.地下水封储油库围岩间距的FLAC3D数值分析.油气储运,2015,34(9):1005-1009.
[20] 王金国.地下水封石洞油库围岩稳定性三维数值分析.油气田地面工程, 2017,36(8):46-49.
[21] 季惠彬,晏鄂川,宋琨,等.地下水封洞库岩体质量分级体系研究.raybet体育在线院报,2012,29(7):62-66.
[22] 张文辉,赵晓,周永力,等.大型地下水封石洞油库水封系统关键技术研究及其应用.北京:中国岩石力学与工程学会,2014.
[23] 邹灿,吴立,左清军.地下水封石洞储库爆破振动监测与分析.爆破,2014,31(1):84-88.
[24] 李术才,平洋,王者超,等.基于离散介质流固耦合理论的地下石油洞库水封性和稳定性评价.岩石力学与工程学报,2012,31(11):2161-2170.
[25] 王者超,李术才,乔丽苹,等.大型地下石油洞库自然水封性应力-渗流耦合分析.岩土工程学报,2013,35(8): 1535-1543.
[26] 于崇,李海波,周庆生.大连地下石油储备库洞室群围岩稳定性及渗流场分析.岩石力学与工程学报,2012,31(增1):2704-2710.
[27] QIAO Li-ping, LI Shu-cai, WANG Zhe-chao, et al. Geotechnical Monitoring on the Stability of a Pilot Underground Crude-oil Storage Facility During the Construction Phase in China. Measurement, 2016, 82: 421-431.
[28] 王芝银,李云鹏,郭书太,等.大型地下储油洞粘弹性稳定性分析.岩土力学,2005,26(11):1705-1710.
[29] 李鹏,栗金东,赵晓,等.美国大型地下水封石洞油气库长期稳定性试验规范概述.raybet体育在线院报,2014,31(8):127-131,136.
[30] 徐卫亚,张超,王如宾,等.大型地下水封洞库围岩流变力学与长期安全性分析.北京:科学出版社,2016.
[31] 杨明举,关宝树.地下水封储气洞库原理及数值模拟分析.岩石力学与工程学报,2001,20(3):301-305.
[32] 杨明举,关宝树.地下水封裸洞储存LPG耦合问题的变分原理及应用.岩石力学与工程学报,2003,22(4): 515-520.
[33] 张振刚,谭忠盛,万美林,等.水封式LPG地下储库渗流场三维分析.岩土工程学报,2003,25(3):331-335.
[34] 谭忠盛,万姜林,张振刚. 地下水封式液化石油气储藏洞库修建技术.土木工程学报,2006,39(6):88-95.
[35] 刘贯群,韩曼,宋涛,等.地下水封石油洞库渗流场的数值分析.中国海洋大学学报(自然科学版), 2007, 37(5):819-824.
[36] 巫润建,李国敏,董艳辉,等.锦州某地下水封洞库工程渗流场数值分析.raybet体育在线院报,2009, 26(10):87-91.
[37] 赵乐之,刘保国,赵峰.考虑流固耦合的地下储油洞库稳定性研究.地下空间与工程学报,2011,7(1):155-162.
[38] 蒋中明,冯树荣,曾铃,等.水封油库地下水位动态变化特性数值研究.岩土工程学报,2011,33(11):1780-1785.
[39] 张彬,李卫明,封帆,等.基于COMSOL 的地下水封油库围岩流固耦合特征模拟研究.工程地质学报,2012,20(5):789-795.
[40] 蒋中明,冯树荣,赵海斌,等.惠州地下水封油库三维非恒定渗流场研究.地下空间与工程学报,2012,8(2):334-338,344.
[41] 刘画眉,蔡素芳,郑国栋.某地下水封洞库工程对区域地下水位的影响分析.广东水利水电,2011,(10): 25-29,38.
[42] 许建聪,郭书太.地下水封油库围岩地下水渗流量计算.岩土力学,2010,31(4):1295-1302.
[43] 何国富.湛江某地下水封洞库涌水量估算与分析.西部探矿工程,2011,(11):19-24,33.
[44] 路文龙,周志芳,黄勇.单条裂隙破碎带对地下水封洞库涌水量的影响.人民黄河,2014,36(2):112-114.
[45] 刘晓亮,邹静.某大型地下水封石洞油库运营期水文资料分析.石油化工设计,2017,34 (3): 33-37.
[46] 犹香智,陈刚,胡成.黄岛地下储油库渗流场模拟.地下水,2010,32(2):140-142.
[47] 周斌,陈刚.提水试验在含水层渗透系数求取中的应用——以黄岛地下水封石油洞库为例.地下水,2010,32(2):18-19.
[48] 李印,梁久正,陈雪见,等.新型压水试验在某地下石油储备库中的运用.工程勘察,2014,(2):40-43.
[49] 袁东,张奇华.基于压水试验的均质含水层渗透系数计算方法.raybet体育在线院报,2014,31(8):77-81.
[50] 张奇华,李玉婕,袁东,等.地下水封洞库水幕孔注水试验及岩体等效渗透参数分析.岩土力学,2015,36(9): 2648-2658.
[51] SH/T 3195—2017,地下水封石洞油库水文地质试验规程.北京:中国石化出版社,2017.
[52] 马峰,曾武林,陈刚,等.地下水封石油洞库深部岩体二维裂隙网络模拟.地质科技情报,2011,30(4):104-107.
[53] 马峰,白凤怀,陈刚,等.黄岛地下水封洞库库区三维裂隙网络模拟.岩石力学与工程学报,2011,30(增2): 3421-3427.
[54] 平洋,李树忱,马腾飞,等.地下水封石油储备库初始渗流场数值反演分析.地下空间与工程学报, 2015,11(6):1498-1505,1587.
[55] YU C, DENG S C, LI H B, et al. The Anisotropic Seepage Analysis of Water-sealed Underground Oilstorage Caverns. Tunnelling and Underground Space Technology, 2013, 38: 26-37.
[56] LI Zhong-kui, LU Bao-qi, ZOU Jing, et al. Design and Operation Problems Related to Water Curtain System for Underground Water-sealed Oil Storage Caverns. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2016, 8(5): 689-696.
[57] CHUNG I M,KIM T, LEE K K,et al. Efficient Method for Estimating Groundwater Head in the Vicinity of the Underground Gas Storage Caverns in Fractured Media. Journal of Hydrologic Engineering,2009,14(3):261-270.
[58] KUROSE H, IKEYA S, CHANG S S, et al. Construction of Namikata Underground LPG storage cavern in Japan. International Journal of the JCRM, 2014, 10(2): 15-24.
[59] 张秀山.地下油库岩体裂隙处理及水位动态预测.油气储运,1995,14(4):24-27,34.
[60] 高翔,谷兆祺.人工水幕在不衬砌地下贮气洞室工程中的应用.岩石力学与工程学报,1997,16(2):178-187.
[61] 李仲奎,刘辉,曾利,等.不衬砌地下洞室在能源储存中的作用与问题.地下空间与工程学报,2005,1(3):350-357.
[62] 时洪斌,刘保国.水封式地下储油洞库人工水幕设计及渗流量分析.岩土工程学报,2010,32(1):130-137.
[63] 李树忱,平洋,冯丙阳. 地下储油库水幕系统连通性评价.中国科技论文, 2013,8(5):402-407.
[64] 王者超,张振杰,李术才,等.基于离散裂隙网络法的地下石油洞库洞室间水封性评价.山东大学学报(工学版),2016,42(2):94-100,115.
[65] 王者超,李术才,乔丽苹,等.地下石油洞库水封性评价方法体系及应用.岩土工程学报,2016,38(11):2033-2042.
[66] 刘静华,黄圣楠,陈刚,等.关于地下水封洞库水幕系统试验的讨论.raybet体育在线院报,2016,33(5):105-110.
[67] 赵少龙,张乐文,许振浩,等.平行裂隙条件下水幕孔间距与压力对地下储油洞库水封性影响分析.隧道建设,2016,36(12):1478-1486.
[68] 杨凯,赵晓,张文辉,等.大型地下石洞油气库人工水幕技术.raybet体育在线院报,2013,30(9):89-92,100.
[69] DAI Yun-feng, ZHOU Zhi-fang. Steady Seepage Simulation of Underground Oil Storage Caverns Based on Signorini Type Variational Inequality Formulation. Geosciences Journal, 2015, 19(2): 341-355.
[70] LI Yi, CHEN Yi-feng, ZHANG Gui-jing, et al. A Numerical Procedure for Modeling the Seepage Field of Water-sealed Underground Oil and Gas Storage Caverns. Tunnelling and Underground Space Technology, 2017, 66:56-63.
[71] LIN Fang, REN Feng, LUAN He-bing, et al. Effectiveness Analysis of Water-sealing for Underground LPG Storage. Tunnelling and Underground Space Technology, 2016, 51: 270-290.
[72] SHI Lei, ZHANG Bin, WANG Lei, et al. Functional Efficiency Assessment of the Water Curtain System in an Underground Water-sealed Oil Storage Cavern Based on Time-series Monitoring Data. Engineering Geology, 2018, 239:79-95.
[73] 梁建毅,李术才,薛翊国,等.地下储油库岩体水文地质分类及工程应用研究.山东大学学报(工学版),2012,42(6):86-92,106.
[74] 王瑞凯,张倩.黄岛地下水封洞库注浆堵水方案及应用研究.城市建设理论研究,2014,(14):131-138.
[75] 魏雪斐,刘晓丽,段云岭,等.大型地下水封储库围岩快速补强灌浆体系.地下空间与工程学报,2018,14(1): 200-211.
[76] KIYOYAMA S. The Present State of Underground Crude Oil Storage Technology in Japan. Tunnelling and Underground Space Technology, 1990, 5(4):343-349.