用地下水来密封的石油洞库

2025-01-24 15:37:00

在我们的城市里,地下空间得到很好的利用,如地下储藏室、地下车库、地下商城以及地铁等。事实上,地下空间的利用最早可以追溯到史前时代原始人类对于天然洞穴或地穴的利用,一直以来人类从来没有忽视过地下空间的价值。近年来,随着海绵城市、城市地下综合管廊建设的推进,城市地下空间资源的开发利用更加科学化。有着工业的血液之称的石油资源,其战略储备自然也离不开地下空间的利用。

相比地面储罐,利用地下洞库储存石油具有安全、经济、环保的优势。从安全角度来看,地下洞库深埋地下,储存的油品不与空气接触,因而抵御战争打击、自然灾害或者人为火灾的能力大大高于地面油库;从经济角度来看,地下洞库不但节约土地资源,而且在现有技术条件下,建设成本可比地面油库低约15%,运行成本可比地面油库低约30%,使用寿命则比地面油库长1倍;从环境保护角度来看,地下储存不破坏地面自然景观,操作过程中无油气排放,不会引发燃爆等灾难性公共卫生事件,对生态环境影响较低。

地下水封石油洞库是指在稳定地下水位以下一定深度岩体中开挖出的利用水封原理储存石油资源的地下空间系统,是国际上石油资源的主要储存方式,被公认为具有高度战略安全的储备库。

石油洞库竟然能用水来密封,听起来好神奇,如何做到的呢?其原理是石油洞库开挖之前,地下水通过地层岩石裂缝渗透到岩层深处并完全充满岩层空隙。在开挖形成洞库之后,这些存储在岩层深处的地下水就会向被挖空的洞库中流动并逐步充满洞库。向洞库注入油品后,由于洞库岩体中地下水的静压力大于洞库的储油静压力,且油、水密度不同,二者不会相混,因此,可在洞库内壁与油品之间形成水垫层,将油品封存在由洞库岩壁和地下水组成的封闭空间里,确保油品不会外逸。

水垫层的密封性决定着地下水封洞库建设的成败。为了确保地下水水位,石油洞库通常会设计配备地下水补给系统。与此同时,要在洞库内部设计建造专门的水幕系统,由水幕巷道和注水孔组成,水幕巷道用于收集地下水,注水孔用于将水均匀注入洞库。通过构建水幕系统的水力联系,改善洞库的水封条件,进而提高洞库的密封性。

地下水封洞库在战略能源储备能力上别有洞天,但并不是随地可建的。选址和建设要遵循以下原则:

1)选择花岗岩、煌斑岩等强度较高的结晶岩体,且岩体完整,无深断层及断裂、裂隙不甚发育,以满足必要的水封条件。

2)运输渠道通畅,进得来、出得去,有港口、油码头,有运输管道,最好海陆石油输运可无缝对接,综合运输条件便捷。

3)周边产业优势明显,有大规模的石化产业,有与之配套的原油及成品油油源供给。

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