循环荷载作用下盐岩疲劳特性试验研究

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盐岩是一种特殊类型的岩体,具有非常低的渗透率与良好的蠕变行为,能够保证储存硐库的密封性;其力学性能较为稳定,具有损伤自恢复能力,能够适应储存压力的变化。因而盐岩矿床经过水溶开采后形成的溶腔被世界各国公认为石油,天然气储备理想场所。我国西气东输工程,盐岩储气库是重要的工程配套设施。虽然盐岩储气库对于我国能源输送和调节具有不可或缺的作用,但是由于其储气能力大、埋深大等特征,危险后果十分严重。因此,研究盐岩储气库的稳定性和安全性成为了现阶段储气库的重要目标。由于盐岩地下储气库在运行过程中,受到长期注采气过程的影响,使得腔内围岩受到周期荷载作用从而产生疲劳损伤,并且盐岩溶腔常常处于地下较深处,温度随深度的变化比较明显,温度、围压、注采气速率和注采气压力等的变化会对盐岩的疲劳损伤过程产生一定的影响。文从以下几个方面对盐岩储气库进行了疲劳特性的研究:(1)通过不同上、下限应力对盐岩试件进行循环加、卸载来研究盐岩试件在不同轴向应力条件下的疲劳特性。(2)通过改变循环荷载的加、卸载速率来研究盐岩试件在不同速率条件下的疲劳损伤特性。(3)通过改变实验温度来研究盐岩试件在不同温度条件下的疲劳损伤特性。(4)通过改变围压的大小来研究盐岩试件在不同围压下的疲劳损伤特性。(5)通过声发射技术来对盐岩试件每个循环的疲劳损伤进行研究,用以验证以上结论。(6)根据这些实验数据,应用matlab软件建立了盐岩储气库疲劳寿命的人工神经网络预测模型。
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