strategic storages of gas in salt layers and creep and overburden effects on volume loss

The demands for fossil fuels such as natural gas, oil and other hydrocarbon products have been raised in recent decades. supplying these demands during peak period highlights the importance of storing energy resources during the production. concerning this issue, storing gas in salt caverns is a suitable method. to describe the mechanical behavior of a typical rock salt due to creep phenomenon, the multi-mechanism deformation (md) creep constitutive model is implemented into the ansys finite element package using a fortran routine. to investigate the creep effect on the structural response and volume shrinkage of a salt cavern, an implicit creep analysis is conducted under cyclic loads. the results reveal that applying the overburden pressure leads to a more volume shrinkage of the cavern, while placing overburden layer itself over the salt layer instead of the overburden pressure results in the lower volume shrinkage. finally, using the contact element between the overburden layer and the salt layer, the volume shrinkage will decrease even further.

مخازن استراتژیک گاز در لایه‌های نمک و اثرات خزش و سربار بر کاهش حجم

تقاضا برای سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی، نفت و دیگر محصولات هیدروکربنی در دهه‌های اخیر افزایش یافته است. پاسخ گویی به این تقاضا در دوره اوج مصرف، اهمیت ذخیره‌سازی منابع انرژی را در دوره تولید نشان می‌دهد. در ارتباط با این موضوع، ذخیره کردن گاز در حفره‌های نمکی روش مناسبی است. برای توصیف رفتار مکانیکی یک سنگ نمک عادی بر اثر پدیده خزش، مدل ساختاری خزش تغییرشکل دارای چند مکانیزم (MD) در نرم افزار اجزا محدود ANSYS با استفاده از یک روتین Fortran گنجانده شد. جهت بررسی اثر خزش بر پاسخ سازه‌ای و کاهش حجم یک حفره نمکی، تحلیل خزش ضمنی تحت بارهای چرخه‌ای انجام شد. نتایج نشان می‌دهد که اعمال بارهای فشاری سربار به کاهش حجم کمتری در حفره نمکی می‌انجامد، در حالی که قراردادن خود لایه سربار بر لایه نمک بجای فشار سربار، کاهش حجم کمتری را در پی دارد. نهایتاً، با استفاده از المان تماس بین لایه سربار و لایه نمک کاهش حجم، کمتر هم خواهد بود.