呼图壁地下储气库地表盖层变形的GPS研究.pdfVIP

第 32 卷第2 期(397 -406) Vo l. 32 No. 2 中国地震 2016 年 6 月 EARTHQUAKE RESEARCH IN CHINA Jun. 2016 王迪晋、李瑜、聂兆生等，2016 ，呼图壁地下储气库地表盖层变形的 GP5 研究，中国地震，32( 2) ,397 -406 0 ·其他研究· GPS 研究 呼图壁地下储气库地表盖层变形的 王坦2) 李瑜2) 聂兆生1) 王迪晋1) 李杰3) 余鹏飞1) 乔学军1) 程瑞忠3) 1)中国地震局地震研究所，武汉市武昌区洪山侧路 40 号 430071 2) 地壳运动监测工程研究中心，北京 100045 3) 新疆维吾尔自治区地震局，乌鲁木齐 830011 摘要 利用新疆呼图壁地下储气库地表盖层由 13 个点位组成的形变监测网的前 5 期 GPS 观测资料，研究地下储气库注、采过程中地表盖层的变形响应。通过获取地下储气库运行过程 中地表盖层形变的三维时间序列，并结合井口压力数据，区分地下储气库在不同过程中的变形 信号。研究结果表明，地表盖层在储气库注、采过程中水平方向上存在明显的呼吸效应，储气 库每 MPa 气井压力变化在注、采周期内对地表变形造成的影响在水平方向上分别达到1.02 、 1. 24mm ，垂直方向分别达到-1.1 1 、 0.86mm。 关键词: 地下储气库 GPS 观测 三维时间序列 变形晌应 [文章编号] 1001-4683(2016)02-0397-10 [中图分类号] P315 [文献标识码] A 。 引言 新疆呼图壁地下储气库(Underground Gas Storage ，简称 UGS) 是国内目前运行的最大储 气库，生产库容达 45 亿旷，对天然气的季节性调峰、应急调度等具有重要作用。但在气体 注、采过程中由于周期性载荷与压力的改变及流固体的藕合作用，地下储气库会出现孔隙流 体压力的变化，造成储层岩石的空隙弹性变形和疲劳破坏，这不但产生应力与体积的变化， 引起 UGS 地表盖层的呼吸性变形，而且有可能引起储层岩体裂纹扩张，造成断层活化并 诱发地震。 呼图壁地下储气库位于准噶尔盆地南缘，距呼图壁县东约 4.5km ，东南距乌鲁木齐市约 78km ，属于枯竭油气田型储气库，主要用于满足季节调峰和战略储备的需求，原气田中部深 度 3585m ，地层压力 33.96MPa( 曹锡秋，2013) 。在天然气消费低峰时，该储气库利用中亚地 区丰富的天然气，通过联络线将其下注入衰竭的油气田地质构造中储存，到消费高峰期采出 [收稿日期1 2016-04-08; [修定目期1 2016-05-30 [项目类别]中国地震局地震研究所所长基金( 、国家自然科学基金、、、 联合资助 [作者简介]王迪晋，男， 1982 年生，主要从事大地测量研究工作。 E-ma山wangdijin@126.com 398 32 卷 中国地震 以满足市场需求。准噶尔盆地南缘属北天山山前蝴陷，为一大型持续沉积增陆。 该区经历 了多期构造运动，特别是喜马拉雅造山运动时期受北天山强烈活动的影响，使其山前区强烈 榴皱并伴生一系列大型