书名：高杂质盐矿大规模储能理论与技术
定价：188.0
ISBN：9787030861399
作者：施锡林等
版次：1
出版时间：2026-08

内容提要：

盐矿地下溶腔是大规模储存能源的优良场所，然而我国大多数盐矿不溶杂质含量高，导致石盐溶解释放的空间大部分被高空隙率沉渣散体充填，无法满足大型储能库建设要求。如何利用沉渣空隙储存能源，成为高杂质盐矿建库的突破口。基于利用盐矿不溶物沉渣空隙储能（天然气和石油）的学术构想，围绕沉渣空隙储能可行性论证开展基础研究：分析地质赋存条件对沉渣空隙特征的影响，研究沉渣堆积体可排卤水体积的评价方法，建立沉渣空隙储气、储油能力评价体系；研究天然气驱替空隙卤水过程中的流体携砂机理，分析该过程中的“渗流—冲蚀—变形”多场相互作用规律，探明气液固三相物质耦合迁移机制；研究沉渣散体、存储介质和卤水共同支护储库围岩的力学机制，提出沉渣体极限压实状态的判定准则，揭示储库长期运行过程中沉渣散体的力学行为。研究成果将为利用盐矿沉渣空隙储能提供基础科学支撑，突破高杂质盐矿这一建库禁区，有助于扩大可建库场址和增大建库规模。

目录：
目录
第1章 绪论 1
1.1 我国盐穴地下储库建设概况 2
1.1.1 能源生产与消费现状 2
1.1.2 油气地下储库建设概况 3
1.1.3 盐穴地下储能现状与趋势 5
1.2 我国盐矿地质及盐腔形成特点 5
1.2.1 我国盐矿地质特点 5
1.2.2 盐腔形态影响 7
1.3 盐矿沉渣特性研究进展 8
1.3.1 盐矿沉渣形成与影响 8
1.3.2 沉渣空隙储气的主要问题 9
1.4 沉渣空隙储气技术概述 12
参考文献 14
第2章 盐矿沉渣堆积体空隙特征 17
2.1 沉渣颗粒形态特征 18
2.2 沉渣颗粒级配特征 19
2.2.1 颗粒级配分析 19
2.2.2 颗粒级配模型 21
2.2.3 …颗粒级配模型 23
2.3 沉渣体空隙结构特征 24
2.3.1 沉渣样品制备 25
2.3.2 实验装置与原理 26
2.3.3 实验结果 26
2.4 沉渣空隙率研究 35
2.4.1 试验装置 35
2.4.2 堆积体空隙率 37
参考文献 37
第3章 沉渣空隙可用储能体积评价方法 41
3.1 沉渣空隙体积评价模型 42
3.1.1 理论模型 42
3.1.2 储气现场模型验证 43
3.1.3 沉渣空隙储油室内试验验证 45
3.2 基于现场压水测试的沉渣空隙体积测算 48
3.2.1 测算方法 48
3.2.2 应用案例 49
3.3 基于离子浓度法的沉渣空隙体积现场测试 52
3.3.1 计算方法 52
3.3.2 应用案例 54
参考文献 55
第4章 沉渣空隙注采气物理模拟试验 57
4.1 盐穴沉渣空隙储能模拟实验系统 58
4.1.1 相似理论与相似系数 58
4.1.2 实验系统几何尺寸设计参数 59
4.1.3 沉渣空隙注采气物理模拟实验系统主要功能及构成 59
4.2 试验方案及试验过程 62
4.2.1 试验目标 62
4.2.2 沉渣堆积体样品制备 63
4.2.3 低压注气排卤试验过程 65
4.2.4 高压注气排卤试验过程 66
4.3 试验结果 68
4.3.1 低压注气排卤试验结果 68
4.3.2 高压注气排卤试验结果 80
参考文献 89
第5章 沉渣空隙注采油物理模拟试验 91
5.1 沉渣空隙注采油流程 92
5.2 沉渣注采油试验系统 92
5.2.1 沉渣材料制备和石油来源 92
5.2.2 沉渣空隙注油排卤试验装置 93
5.2.3 沉渣空隙注卤采油试验装置 94
5.2.4 沉渣空隙注采油试验条件 95
5.3 沉渣空隙注采油试验结果 96
5.3.1 沉渣空隙注油排卤试验结果 96
5.3.2 沉渣空隙注卤采油试验结果 97
5.4 沉渣空隙注采油影响因素 101
参考文献 102
第6章 沉渣底部排卤口卤水携砂模拟 103
6.1 颗粒终端沉降与水平启动速度计算模型 104
6.1.1 终端沉降速度 104
6.1.2 水平启动速度 107
6.1.3 携砂颗粒粒径 107
6.2 计算流体力学？离散元法耦合理论 109
6.2.1 流体相控制方程 110
6.2.2 离散相控制方程 110
6.2.3 固液相之间的相互作用 111
6.3 低位注气排卤模型构建 112
6.4 固液两相流模拟结果 114
6.4.1 不同卤水流速对沉渣颗粒运移的影响 114
6.4.2 不同颗粒堆积深度对沉渣颗粒运移的影响 118
参考文献 120
第7章 注气排卤过程气液界面预测 123
7.1 气液界面深度预测模型 124
7.1.1 数学模型 124
7.1.2 模型验证 128
7.2 气液界面深度预测软件 130
7.2.1 软件框架及模块 130
7.2.2 软件操作详解 134
7.3 注气排卤工程案例 142
7.3.1 工程案例背景 142
7.3.2 数据分析及参数计算 145
7.3.3 气液界面计算及敏感性分析 151
参考文献 157
第8章 高杂质盐岩的密封性评价 159
8.1 含杂质盐岩石油密封性试验 160
8.1.1 试验装置和方法 160
8.1.2 含杂质盐岩突破压力试验结果 161
8.1.3 含杂质盐岩渗透率试验结果 162
8.2 含杂质盐岩气体密封性试验 163
8.2.1 试验装置和方法 163
8.2.2 含杂质盐岩气体渗透试验结果 163
8.2.3 含杂质盐岩气体表观渗透率模型 164
8.2.4 含杂质盐岩气体流态演化 165
8.3 含杂质盐穴气体密封性数值模拟 166
8.3.1 地质力学模型 166
8.3.2 气体类型的影响 167
8.3.3 渗透率和孔隙度的影响 170
参考文献 173
第9章 沉渣型盐穴储气库溶腔稳定性评价 175
9.1 高杂质盐矿地下空间复杂形态构建 176
9.1.1 基于钻井轨迹的形态构建方法 176
9.1.2 多源信息形态探测方法 179
9.2 沉渣堆积体稳定性计算原理 185
9.2.1 FLAC？PFC耦合计算方法 185
9.2.2 梯度压力计算方法 186
9.2.3 连续介质计算方法 186
9.3 沉渣空隙型盐穴稳定性模拟 187
9.3.1 模型构建 187
9.3.2 稳定性结果 189
参考文献 191
第10章 沉渣空隙高效利用关键技术概述 193
10.1 已有溶腔改建沉渣储库技术 194
10.2 U形腔沉渣空隙利用技术 196
10.3 凹形腔沉渣空隙利用技术 198
10.4 船形腔沉渣空隙利用技术 199
参考文献 200
第11章 典型工程应用案例 203
11.1 高杂质盐矿天然气储库应用——张兴储气库项目 204
11.1.1 项目概况 204
11.1.2 现场注气排卤验证 204
11.1.3 应用效果 205
11.2 高杂质盐矿压缩空气储能电站应用——湖北应城300 MW压气储能电站 207
11.2.1 项目概况 207
11.2.2 现场井组连通性测试 208
11.2.3 应用效果 209
11.3 高杂质盐矿储氢库应用——石塘盐穴储氢库 210
11.3.1 项目概况 210
11.3.2 工程建设意义 211