第八届青年地学论坛

地下储气库是将天然气重新注人枯竭油气藏、含水层、盐穴、废弃矿坑等天然或人工的地下构造中，形成的一种人工气田或气藏，是集季节调峰、应急供气、战略储备等功能于一体的储气设施。结合岩石力学领域中原岩在低温作用下力学性能提升，通过采用自制超低温环境力学加载试验箱，进行石材在温度和荷载耦合作用下的试验研究。重点围绕超低温（-90℃~-165℃）饱水和干燥条件下石材力学性能开展研究，评估超低温环境等因素对石材力学性能产生的影响。为硐穴式LNG地下储库的仿真模拟以及方案设计提供依据。试验结果显示，超低温条件下，饱和粗/细粒花岗岩和大理岩在单轴抗压强度、抗拉强度、韧性指标，较常温、干燥条件下均有不同程度提高；经历超低温作用后，试件内部出现沿晶裂纹和穿晶裂纹，饱和试件在 -165℃冻后出现了胶结物破坏的现象，推测是回温过程中温度应力造成。以上试验研究表明，原岩在超低温作用下力学性能提升较为显著，尤其在岩石饱水状态下，强度指标向高性能方向发展；经历超低温作用后岩石微观结构发生变化，可能会对岩石力学性能产生影响。