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| 內容簡介： |
本书系统地介绍了地下储气库天然气注采运行规律及地应力场研究的基本理论及方法。主要通过理论分析和数值模拟计算等方法对天然气地下储气库运行压力、强注强采工况下天然气渗流注采机理、惰性气体作为垫层气的天然气地下储气库数值模拟、地下储气库库存量计算、老井泄漏、高压储气库套管强度和地应力场等问题进行研究，为地下储气库的安全运行提供借鉴和参考。
本书适合从事岩土工程、地下工程、地下储气库工作的科研人员和技术管理人员等工程人员，以及高等院校相关专业的师生参考使用。
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| 目錄：
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第1章 绪论 1
1.1 地下储气库的运行压力研究 2
1.2 地下储气库天然气动态运移规律的数值模拟研究 3
1.3 地下储气库的垫层气数值模拟研究 4
1.4 地下储气库的库存量预测研究 4
第2章 地下储气库的运行压力预测研究 6
2.1 基于测井资料解释的地下储气库运行压力计算 6
2.1.1 基于测井资料解释的岩石力学参数计算 6
2.1.2 地应力计算模型的建立 7
2.1.3 地下储气库的运行压力计算模型的建立 9
2.1.4 算例分析及结果讨论 11
2.2 基于损伤模型的主拉应力区运行压力的数值模拟 14
2.2.1 渗流-应力-损伤耦合模型的建立 14
2.2.2 算例分析及结果讨论 16
2.2.3 影响因素分析 18
2.3 本章小结 21
第3章 强注强采条件下的地下储气库天然气动态运移研究 22
3.1 强注强采条件下天然气渗流模型建立 22
3.1.1 应力场控制方程 22
3.1.2 渗流场控制方程 23
3.1.3 边界条件 28
3.2 算例分析及结果讨论 29
3.2.1 计算结果分析 30
3.2.2 影响因素分析 32
3.3 本章小结 37
第4章 流固耦合作用下储层的含气饱和度分布规律研究 38
4.1 耦合模型的建立 38
4.1.1 耦合应力场方程 38
4.1.2 耦合渗流控制方程 43
4.1.3 边界条件 47
4.2 算例分析及结果讨论 47
4.3 本章小结 53
第5章 地下储气库多组分气体动态运移的数值模拟研究 54
5.1 多组分气体运移模型 54
5.1.1 应力场控制方程 54
5.1.2 扩散渗流控制方程 55
5.1.3 辅助方程与边界条件 57
5.2 算例分析及结果讨论 58
5.2.1 计算结果对比 60
5.2.2 影响因素分析 63
5.3 本章小结 66
第6章 强注强采条件下地下储气库库存量预测及老井泄漏数值模拟分析 67
6.1 强注强采条件下地下储气库库存量预测 67
6.1.1 地下储气库库存量预测模型建立 67
6.1.2 地下储气库库存量预测模型反演算法 69
6.1.3 地下储气库实例分析 82
6.2 地下储气库老井泄漏数值模拟分析 85
6.2.1 基于环空带压的老井渗透率计算模型 86
6.2.2 老井渗透率计算模型 87
6.2.3 老井渗透率解析解 87
6.2.4 天然气泄漏数学模型及数值解法 88
6.2.5 算例分析及结果讨论 91
6.3 本章小结 94
第7章 地下储气库套管强度有限元数值模拟研究 96
7.1 高压地下储气库套管强度有限元分析 96
7.1.1 数值模型的建立 96
7.1.2 模拟结果的分析及讨论 98
7.2 高压地下储气库套管强度影响因素分析 100
7.2.1 地层特性对套管强度的影响 124
7.2.2 水泥环特性对套管强度的影响 126
7.2.3 地层特性对水泥环强度的影响 127
7.2.4 水泥环特性对水泥环强度的影响 129
7.3 本章小结 131
第8章 储层地应力场计算方法简介 132
8.1 储层岩石地应力测试方法 132
8.1.1 水力压裂法 132
8.1.2 差应变分析法 134
8.1.3 古地磁岩芯定向基本方法 137
8.1.4 其他地应力剖面计算模式 140
8.2 优化反分析计算地应力 142
8.2.1 优化方法 144
8.2.2 反演算法 145
8.3 本章小结 147
第9章 总结 148
参考文献 152
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| 內容試閱：
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我国已把开发利用天然气作为优化能源消费结构、改善大气环境的一项重要举措，并将建设天然气长输管道列入国家重点基础设施建设项目。地下储气库群是陕京输气管线输储配气系统的重要组成部分，肩负着京津地区千百万市民安全过冬的使命和特殊情况下的应急供气重任，是京津人民的“生命线”。目前，陕京输气管线虽不再是单气源、单管线的输气形式，但保证京津等重要地区安全用气的责任依然重大，不容有任何闪失。随着京津地区天然气用量的扩大及陕京二线工程的投用，地下储气库在季节调峰和应急供气及战略储备方面也将起到越来越重要的作用。而我国大多数地下储气库运行管理是针对盐穴地下储气库的，因此开展地下储气库天然气注采运行规律及地应力场研究工作对确保我国地下储气库的安全运行具有重要的理论意义和工程价值。
在由测井资料获取岩石力学参数的基础上，本书利用岩石力学、渗流力学、损伤力学等理论，建立了地下储气库运行压力计算模型；建立了强注强采条件下天然气渗流模型，得到了天然气动态运移过程中注气点含气饱和度和压力随时间的变化规律；推导了地下储气库天然气注采运移的流固耦合数学模型，分析了流固耦合作用下储层含气饱和度分布规律；建立了多元气动态运移的气固耦合数学模型，分析了储层参数对混气扩散规律的影响；建立了地下储气库库存量动态预测的多井约束优化反分析模型，并利用该模型对地下储气库库存量进行了动态预测；建立了求解老井渗透率的环空带压数学模型并给出其解析解；从弹性力学基本方程出发，针对储层地应力场反问题，结合对区域地应力场的认识，利用阻尼小二乘法建立了应力场反演的优化约束模型，提出了一种用于反演地应力场边界力的优化分析方法。终，本书形成了一套适用于天然气地下储气库安全运行的评价技术，为我国地下储气库的建设提供了理论依据和技术参考。
本书的研究得到了河南省地理学优势学科的资助。同时感谢河南大学朱连奇教授和中国石油大学（华东）闫相祯教授的帮助与支持。
由于作者水平有限，本书难免有不足之处，恳请读者批评指正。
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