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盐穴储氢库老井封堵水泥塞-地层界面剥离失效模拟
1
作者
赵云松
付盼
+3 位作者
王江帅
郑博瀚
苟强玉
温伟伟
《石油机械》
2025年第9期79-85,共7页
针对盐穴储氢库老井封堵问题,基于Cohesive单元方法,建立适用于盐穴储氢库老井封堵水泥塞-套管-水泥环-地层系统三维有限元模型,模拟水泥塞-地层界面裂缝剥离过程。模拟结果显示:氢气的裂缝拓展压力低于天然气,表明储氢库水泥塞-地层界...
针对盐穴储氢库老井封堵问题,基于Cohesive单元方法,建立适用于盐穴储氢库老井封堵水泥塞-套管-水泥环-地层系统三维有限元模型,模拟水泥塞-地层界面裂缝剥离过程。模拟结果显示:氢气的裂缝拓展压力低于天然气,表明储氢库水泥塞-地层界面更易于发生剥离失效;水泥塞-地层界面剥离长度随着地层温度升高而减小,随着地层弹性模量增大而减小,随着运行压力增大而增大;储氢库运行的最大/最小压力区间宽度与剥离长度存在显著的正相关性,即压力波动越大,剥离长度越大;胶结不良区域从0增大到10%,剥离长度增加11 m,表明剥离长度对界面胶结强度极为敏感。研究结果可为地下盐穴储氢库长期安全运行提供重要的理论支持。
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关键词
氢能
盐穴储氢
高温高压环境
剥离失效
黏结界面
胶结强度
有限元分析
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职称材料
大规模地质储氢工程现状及应用展望
被引量：
2
2
作者
王浩
徐俊辉
+8 位作者
陆佳敏
张高
罗淼
赵云松
王卫东
徐孜俊
戴秋霞
陈留平
王同涛
《中国地质》
北大核心
2025年第1期180-204,共25页
【研究目的】地质储氢具有规模大、周期长、可跨季节储能等突出优势,是未来氢能大规模储备的重要发展方向。【研究方法】本文通过系统搜集和整理地质储氢领域的研究成果,以及基于文献调研对地质储氢工程现状进行了论述。同时,充分借鉴...
【研究目的】地质储氢具有规模大、周期长、可跨季节储能等突出优势,是未来氢能大规模储备的重要发展方向。【研究方法】本文通过系统搜集和整理地质储氢领域的研究成果,以及基于文献调研对地质储氢工程现状进行了论述。同时,充分借鉴盐穴天然气储气库工程建设的经验,分析了中国盐穴储氢库建设中的挑战,并提出解决思路。结合江苏省金坛区盐盆资源条件和盐穴综合利用经验,探索在该地建设盐穴储氢库的技术路线的可能性。【研究结果】(1)地质储氢库根据地质构造分为盐穴、枯竭油气藏、含水层以及废弃矿洞,其中,盐穴储氢库已投产运行和中试示范的项目数量最多,且已实现纯度95%的氢气储存,是大规模地质储氢的优先发展方向。(2)盐穴储氢库的建设周期可划分为选址、钻井、造腔、注采完井、注气排卤、不压井作业、运行以及监测等8个阶段,可参考盐穴天然气储气库的建设经验,但仍存在政策、材料以及施工工艺等方面的问题。(3)在江苏金坛地区,盐穴储氢技术路线可以与该地的盐穴压缩空气储能和盐穴储天然气技术相结合,形成一套综合技术方案,包括可再生能源发电技术、高压空气压缩技术、电解水制氢技术以及天然气管道掺氢技术等不同领域技术。【结论】近年来,国外地质储氢库的选址调研与试验论证工作正在加速进行,出现了多个处于中试阶段的地质储氢项目。综合考虑安全性、经济性以及技术难度等多个方面,盐穴储氢被认为是中国大规模地质储氢的优先发展方向。建成盐穴储氢验证平台,推进示范工程建设,将有助于形成具有自主知识产权的盐穴储氢技术体系。
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关键词
新型储能技术
地质储氢
盐穴储气库
盐穴储氢库
能源勘查工程
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职称材料
题名
盐穴储氢库老井封堵水泥塞-地层界面剥离失效模拟
1
作者
赵云松
付盼
王江帅
郑博瀚
苟强玉
温伟伟
机构
中盐盐穴综合利用股份有限公司
出处
《石油机械》
2025年第9期79-85,共7页
基金
国家重点研发计划项目“基于地质条件的大规模储氢关键技术及试验验证”(2023YFB4005500)
中国石油天然气集团有限公司课题“油气藏与薄盐层储库井筒治理及快速建库方法”(2023DJ8308)
+1 种基金
中国石油集团工程技术研究院有限公司课题“储能库及水合物钻井液关键技术研究”(CPET202317)
江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX24_3248)。
文摘
针对盐穴储氢库老井封堵问题,基于Cohesive单元方法,建立适用于盐穴储氢库老井封堵水泥塞-套管-水泥环-地层系统三维有限元模型,模拟水泥塞-地层界面裂缝剥离过程。模拟结果显示:氢气的裂缝拓展压力低于天然气,表明储氢库水泥塞-地层界面更易于发生剥离失效;水泥塞-地层界面剥离长度随着地层温度升高而减小,随着地层弹性模量增大而减小,随着运行压力增大而增大;储氢库运行的最大/最小压力区间宽度与剥离长度存在显著的正相关性,即压力波动越大,剥离长度越大;胶结不良区域从0增大到10%,剥离长度增加11 m,表明剥离长度对界面胶结强度极为敏感。研究结果可为地下盐穴储氢库长期安全运行提供重要的理论支持。
关键词
氢能
盐穴储氢
高温高压环境
剥离失效
黏结界面
胶结强度
有限元分析
Keywords
hydrogen energy
salt cavern hydrogen storage
high-temperature and high-pressure environment
debonding failure
bond interface
cementing strength
finite element analysis
分类号
TE256 [石油与天然气工程]
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职称材料
题名
大规模地质储氢工程现状及应用展望
被引量：
2
2
作者
王浩
徐俊辉
陆佳敏
张高
罗淼
赵云松
王卫东
徐孜俊
戴秋霞
陈留平
王同涛
机构
中
盐
金坛
盐
化
有限
责任
公司
江苏省井矿
盐
综合
利用
工程技术研究
中
心
中盐盐穴综合利用股份有限公司
中
国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
出处
《中国地质》
北大核心
2025年第1期180-204,共25页
基金
国家重点研发计划项目(2023YFB4005500)
湖北省杰出青年基金(2021CFA095)
中国盐业股份有限公司重点科技发展计划项目(ZK-2205,ZK-2301)联合资助。
文摘
【研究目的】地质储氢具有规模大、周期长、可跨季节储能等突出优势,是未来氢能大规模储备的重要发展方向。【研究方法】本文通过系统搜集和整理地质储氢领域的研究成果,以及基于文献调研对地质储氢工程现状进行了论述。同时,充分借鉴盐穴天然气储气库工程建设的经验,分析了中国盐穴储氢库建设中的挑战,并提出解决思路。结合江苏省金坛区盐盆资源条件和盐穴综合利用经验,探索在该地建设盐穴储氢库的技术路线的可能性。【研究结果】(1)地质储氢库根据地质构造分为盐穴、枯竭油气藏、含水层以及废弃矿洞,其中,盐穴储氢库已投产运行和中试示范的项目数量最多,且已实现纯度95%的氢气储存,是大规模地质储氢的优先发展方向。(2)盐穴储氢库的建设周期可划分为选址、钻井、造腔、注采完井、注气排卤、不压井作业、运行以及监测等8个阶段,可参考盐穴天然气储气库的建设经验,但仍存在政策、材料以及施工工艺等方面的问题。(3)在江苏金坛地区,盐穴储氢技术路线可以与该地的盐穴压缩空气储能和盐穴储天然气技术相结合,形成一套综合技术方案,包括可再生能源发电技术、高压空气压缩技术、电解水制氢技术以及天然气管道掺氢技术等不同领域技术。【结论】近年来,国外地质储氢库的选址调研与试验论证工作正在加速进行,出现了多个处于中试阶段的地质储氢项目。综合考虑安全性、经济性以及技术难度等多个方面,盐穴储氢被认为是中国大规模地质储氢的优先发展方向。建成盐穴储氢验证平台,推进示范工程建设,将有助于形成具有自主知识产权的盐穴储氢技术体系。
关键词
新型储能技术
地质储氢
盐穴储气库
盐穴储氢库
能源勘查工程
Keywords
new energy storage technologies
geological hydrogen storage
salt cavern gas storage
salt cavern hydrogen storage
energy exploration engineering
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
盐穴储氢库老井封堵水泥塞-地层界面剥离失效模拟
赵云松
付盼
王江帅
郑博瀚
苟强玉
温伟伟
《石油机械》
2025
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
大规模地质储氢工程现状及应用展望
王浩
徐俊辉
陆佳敏
张高
罗淼
赵云松
王卫东
徐孜俊
戴秋霞
陈留平
王同涛
《中国地质》
北大核心
2025
2
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