پایداری مغار سنگی با نرم افزار FLAC3D، برای طراحی اولیه مخزن زیرزمینی ذخیره سازی گاز فشرده شهر اردبیل

امروزه ذخیره سازی گاز طبیعی در فضاهای زیرزمینی به عنوان یک راهکار اساسی جهت کنترل بازار مصرف به ویژه در ماه های سرد سال مورد توجه بسیار قرار گرفته است. بدین منظور روش های متعددی جهت ذخیره سازی زیرزمینی گاز استفاده می شود که عبارت اند از: ذخیره سازی در میدان های تخلیه شده نفت و گاز، آبخوان ها (سفره های آب زیرزمینی)، حفریات نمکی، حفریات سنگی (حفریات سنگی آستردار یا بدون آستر) و معادن متروکه که انتخاب هر کدام از این روش ها با توجه به ویژگی های ژئومکانیکی و هیدرومکانیکی منطقه از قبیل نفوذپذیری، تخلخل، تراز سفره آب زیرزمینی، مقاومت فشاری و کششی سنگ و نیز فشار داخلی گاز ذخیره شده صورت می گیرد. در این تحقیق ضمن بررسی شرایط زمین شناسی مهندسی، هیدروژئولوژی و ژئومکانیکی سنگ های محدوده موردنظر (منطقه اردبیل) بهترین روش ذخیره سازی گاز فشرده شده تعیین شد. ارزیابی ها و بررسی های اولیه نشان می دهد که ذخیره سازی، در هر دو حالت حفریات سنگی بدون آستر و با آستر، امکان پذیر است. با به دست آوردن خواص فیزیکی و مکانیکی سنگ منطقه موردمطالعه، عمق قرارگیری مغار بدون آستر حداقل 235 متر و مغار با آستر 81 متر، تخمین زده شد. در این میان ایجاد حفریات سنگی با آستر از اولویت بیشتری برخوردار است. برای تحلیل پایداری مخزن ذخیره سازی از روش عددی استفاده گردید و با توجه به عدم وجود ناپیوستگی، نرم افزار FLAC3D انتخاب شد. نتایج تحلیل نشان می دهد که جابجایی های اطراف مغار با آستر قبل و بعد از تزریق گاز کمتر از جابجایی های بحرانی به دست آمده از روابط ساکورایی است. در نتیجه مغار ذخیره سازی پایدار خواهد بود و امکان ذخیره سازی گاز در این مغار با فشار داخلی 2 مگاپاسکال میسر است.