[发明专利]盐穴储油库稳定性评价方法

权利要求书

1.一种盐穴储油库稳定性评价方法，包括以下步骤：

S1、盐岩地层地应力获取

S2、地层结构参数获取

S3、盐岩物理力学参数获取

S4、盐穴储油库三维形状参数和温度获取

S5、稳定性评价指标确定

S6、盐穴储油库腔壁作用载荷确定

S7、盐穴储油库三维地质力学模型建立及仿真计算

S8、现场监测及稳定性评价指标标定

其特征在于：

S5具体方法如下：选取剪胀安全系数、等效应变、变形量、体积收缩率、塑性区作为盐穴储油库稳定性评价指标，选取完井管柱轴向应变作为安全评价指标，选取原油穿透安全系数、原油渗流范围作为安全评价指标；结合具体盐穴储油库所在目标地层的地层结构、岩石物理力学参数、盐穴储油库三维形状参数和盐穴储油库运行参数确定出上述指标对应的安全临界值；

S7具体方法如下：根据盐穴储油库所在地层结构、岩石物理力学和盐穴储油库三维形状参数，建立三维地质力学模型；该模型为一个长方体，盐岩层位于模型中间，盐穴位于盐岩层的中间；盐穴储油库内作用有相应的压力，其值由S6中的方法计算得到；三维地质力学模型顶部施加有上覆岩层压力；三维地质力学模型四个垂直面上施加有水平向约束，限制模型发生水平变形，在垂直方向上发生自由垂直变形；三维地质力学模型底部施加有固定约束，限制发生水平和垂直变形；对模型施加初始地应力和地应力梯度，其值由步骤S1中的小型水力压裂实验获得；该三维地质力学模型需要进行网格划分，需要对三维地质力学模型的网格尺寸独立性、计算结果的收敛性和网格质量进行校核，确保计算结果的可靠性；数值模拟计算时间按照《QSY1416-2011盐穴储气库腔体设计规范》选取；根据上述三维地质力学模型、边界条件、载荷对盐穴储油库围岩的应力、变形、渗流压力进行模拟计算；根据剪胀安全系数、等效应变、变形量、体积收缩率、塑性区、完井管柱轴向应变、原油穿透安全系数、原油渗流范围计算公式，将计算获得应力、变形、渗流压力代入，计算得到上述指标相应的数值并绘制出相应的云图；根据剪胀安全系数、等效应变、变形量、体积收缩率、塑性区、完井管柱轴向应变、原油穿透安全系数、原油渗流范围的临界安全值，对盐穴储油库稳定性进行评价，并根据评价结果对盐穴储油库运行参数进行调整和优化。

2.根据权利要求1所述的盐穴储油库稳定性评价方法，其特征在于，S1具体方法如下：打竖直井至盐穴储油库建库目标层位，开展小型水力压裂实验以获得盐岩地层中地应力值及其梯度，需要在同一个井眼不同深度位置处选取不少于3个层位进行地应力测试，在采用小型水力压裂实验进行地应力测试时，对于每个层位一共需要进行不少于5次裂缝开启/闭合测试；S2具体方法如下：利用三维地震勘探技术确定出盐穴储油库建造区域的地质构造特征，包括：盐岩顶面、盐岩底面、盐岩厚度分布、沉积相带分布、地层断层分布。

3.根据权利要求2所述的盐穴储油库稳定性评价方法，其特征在于，S3具体方法如下：通过钻探井，进行取心作业，获得建库区域地层岩心；取心范围从地表直到盐岩层底面以下100m，获得上覆岩层、盐岩层和下卧地层的岩心试样；根据《水利水电工程岩石试验规程(DLJ 204-81)》中的要求，将上述岩心加工成不同实验类型要求的标准试样；对这些试样开展密度测试、组分测试、渗透率测试、孔隙度测试、单轴抗压强度测试、抗拉强度测试、内摩擦角测试、黏聚力测试、稳态蠕变速率测试、抗剪强度测试、突破压力测试，对同一条件下岩石力学实验测试的试样为3～5块。

4.根据权利要求3所述的盐穴储油库稳定性评价方法，其特征在于，S4具体方法如下：利用测腔设备对盐穴储油库的三维形状进行测量，获得盐穴形状参数包括：盐穴顶部埋深、盐穴底部埋深、盐穴高度、盐穴最大半径；盐穴储油库的三维形状测量时根据测量效果实时调整垂直面上的测量间距和水平面上测量间隔角，根据测量结果确定出腔壁各个点的三维坐标值；利用测腔设备中的温度传感器对盐穴顶部、盐穴底部温度进行测量。