湖北日?qǐng)?bào)訊(記者文俊、通訊員馬洪嶺、段金利)4月20日,記者從中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所獲悉,該所油氣中心楊春和院士團(tuán)隊(duì)在鹽巖變幅循環(huán)加載損傷演化規(guī)律研究上獲得最新進(jìn)展。研究成果為湖北潛江和應(yīng)城、江蘇金壇和淮安、山東泰安、河北寧晉等地的天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)和壓縮空氣儲(chǔ)能電站建設(shè)提供了重要參考。
能源是人類(lèi)賴(lài)以生存及支撐社會(huì)文明進(jìn)步的重要物質(zhì)基礎(chǔ),更是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈。油氣儲(chǔ)備是季節(jié)性調(diào)峰、應(yīng)急供應(yīng)和保障國(guó)家能源安全的關(guān)鍵。鹽巖由于其良好的流變性、低滲透性和損傷自恢復(fù)等特性,被廣泛用于地下能源儲(chǔ)備(天然氣、石油、壓縮空氣、氫氣、氦氣等)和廢棄物地質(zhì)處理,地下鹽穴在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中由于鹽巖的蠕變會(huì)發(fā)生持續(xù)性的收縮并引起地表沉降。
楊春和院士團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期致力于能源地下儲(chǔ)備的研究,利用巖石高溫高壓蠕變儀,開(kāi)展了含應(yīng)力間隔的鹽巖疲勞試驗(yàn);基于連續(xù)損傷力學(xué)理論,建立了鹽巖含恒應(yīng)力間隔的循環(huán)荷載下?lián)p傷演化模型;通過(guò)聲發(fā)射監(jiān)測(cè)和CT掃描分別開(kāi)展了損傷評(píng)價(jià)和裂縫分布規(guī)律研究。結(jié)果表明:在含應(yīng)力間隔的循環(huán)荷載下,鹽巖的損傷演化分為初始、等速和加速三個(gè)階段;應(yīng)變能密度的相對(duì)變化可用來(lái)定量表示鹽巖循環(huán)加載過(guò)程中的損傷變化;鹽巖在含應(yīng)力間隔的循環(huán)荷載后的裂縫分布為幾條主裂縫和若干微小裂縫。
相關(guān)研究成果發(fā)表于Rock Mechanics and Rock Engineering、Journal of Petroleum Science and Engineering、Engineering Fracture Mechanics等國(guó)際期刊。第一作者為博士生趙凱,通訊作者為馬洪嶺副研究員。研究工作獲得國(guó)家優(yōu)秀青年科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)科學(xué)院B類(lèi)先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)培育項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性C類(lèi)先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)等的資助。



