تحلیل سه بعدی مغارهای نمکی جهت ذخیره سازی گاز

رشد جمعیت و پیشرفت علم و صنعت منجر به مصف روز افزون انرژی گردیده و با توجه به محدودیت منابع و ذخایر معدنی، ذخیرهسازی یکی از راه حلهای اساسی می باشد. ذخایر هیدروکربنی مانند گاز طبیعی و نفت مهمترین منابع تولید انرژی هستند و آنها را می توان در مخازن تهی شده نفت و گاز، سفره های آبی زیرزمینی، مغارهای نمکی، معادن متروکه و مغارهای سنگی ذخیره نمود. از این میان مغارهای نمکی، بدلیل نفوذ ناپذیری و تخلخل بسیار کم سنگ نمک به عنوان یکی از عوامل انباشت هیدروکربن ها در مناطق مختلف جهان به شمار می روند. در زمان حفاری سنگ نمک و بهره برداری از مغار یکی از اساسی ترین مشکلات، رفتار خزشی سنگ نمک است که منجر به ایجاد تغییر شکل و تغییر تنش می گردد و باعث کاهش ظرفیت ذخیره سازی می شود. در این مقاله با استفاده از روشهای عددی تفاضل محدود در حالت سه بعدی (نرم افزار (FLAC(3D رفتار سنگ نمک بررسی شده است. یک نمونه مغار با ارتفاع 100 متر و قطر 50 متر در عمق 1000 متری با نسبت تنشهای متفاوت مدل شده است. نتایج این تحلیل نشان داد که با توجه به رفتار سنگ نمک، مناسب ترین عمق قرار گیری مغار نمکی در شرایط هیدرواستاتیک است. به لحاظ رفتار خزشی نمک، مغار نمکی همگرا شده و بتدریج بسته خواهد شد که بدین منظور و با توجه به مدل رفتاری سنگ نمک و تحلیلهای گسترده انجام شده فشار بهینه و بحرانی گاز ذخیره شده بدست آمد تا میزان همگرایی به حداقل مقدار برسد.