黄 啸 郭晓强 蔡 凌 柳 军 胡 伟 曾林林 舒 朝

1. 中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司石油工程技术研究院, 湖北 武汉 430035;2. 西南石油大学机电工程学院, 四川 成都 610500

0 前言

盐穴储气库密封性好、日提取量大、垫底气量少且可完全回收,是岩穴储气库的主要型式[1-3]。盐穴储气库造腔管柱作为井下储气库与井口装置的唯一连接通道,一旦发生变形失稳,会导致溶腔不均匀,管柱起出困难,将降低造腔作业效率,甚至造腔失败。

20世纪初,赵志成、Kuiper G L等人[4-5]利用实验与数值模拟的方法,根据盐穴储气库水溶建腔机理,建立了盐穴溶蚀物理模型,采用该模型可以较好地预测溶腔形态,而该模型预测的是一个造腔过程的相似实验,未能考虑造腔过程对管柱振动的影响。2006年,熊禾根等人[6]针对传统流固耦合模型只考虑流体运动对系统稳定性的影响这一情况,对模型进行了修改,使得耦合更加完全,提高了模型的精确性。2007年,王建等人[7]采用商业有限元软件,利用ALE自适应网格对输流管振动特性进行了计算分析,并与相关文献数据进行对比,验证了仿真结果的正确性。随后许多学者开始采用计算流体力学模型来研究流固耦合现象[8-15]。2012年,李银平等人[16-17]提出了夹层垮塌对储气库造腔的影响,初步探讨了造腔管柱在狭窄空间里的自激振动和流体作用下的动力失稳,并初步分析了悬臂造腔管柱在内流的作用下的振动特性,得到了理想条件下管柱临界流速。……