地下储库岩体施工过程及套管与岩石相互作用数值模拟

摘要

采用ABAQUS有限元分析软件,对某天然气储藏基地的一个储藏库进行三维黏弹塑性有限元模拟,分析了整个围岩体系在岩石溶解开挖阶段的应力与变形,以及套管相应的变形。主要内容包括:(1)给出施工引起的溶腔上部岩体的应力场和位移场,并给出套管周围岩体随深度的变化曲线;(2)结合ABAQUS软件要求的形式,给出一条合理实用的岩石蠕变曲线;(3)结合应力分析数值结果,确定岩石和套管中可能存在的塑性区,并对施工完成后岩体的稳定性做出评价。数值结果表明,经过3a的溶解开挖施工后,围岩能够形成以"压力拱"为特征的稳定的上覆岩体自承体系,说明储藏洞室的设计是合理可行的。但是有必要采取特殊措施,增强套管下端的强度。同时还应采取措施削减管段受到的来自围岩的向下牵拉作用。