杨军伟， 仲家锐， 贾善坡， 滕振超， 杨典森

(1. 东北石油大学 土木建筑工程学院，黑龙江 大庆 163318； 2. 哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001； 3. 东北石油大学 非常规油气研究院，黑龙江 大庆 163318； 4. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071 )

0 引言

天然气以清洁、高效等特点成为现代化城市燃气发展的主要方向[1-3]。地下储气库的加速建设可弥补中国天然气储存能力不足，保障国家能源安全并完善天然气产业链。根据储层、地质等特点，地下储气库主要分为油气藏型、含水层型、盐穴型和废弃矿坑型。油气藏型储气库改建是最常用、最经济的一种储气方法，但在大型工业城市中心和大城市附近，并非都有适合建设地下储气库的枯竭油气田，且长距离管线输送对安全供气的要求很高。建造含水层型地下储气库所需地层结构分布较广泛，一般在大城市周围可以找到合适的建库区域[4-6]。大量天然气注入深层地质构造产生巨大的超压和应力状态变化，可能危及盖层的力学完整性，导致天然气泄漏。因此，有必要开展对含水层储气库注入阶段盖层力学完整性的研究，以确保注入的天然气能在预期寿命内安全储存在地下含水层储气库中。

人们研究含水层储气库多集中于CO2封存时盖层的稳定性。对于阿尔及利亚的Salah天然气项目，RUTQVIST J等[7]建立弹性三维模型， 探讨CO2注入后盖层隆起的原因和机理，但模型存在很多不确定因素，不适合实际应用，同时忽略天然气在注入过程中产生的应力变化对盖层剪切及拉伸破坏的影响；……