Das karbonatische Speicherbecken mit Klüften und Hohlräumen weist eine starke Heterogenität auf, mit einer komplexen Speicherraumstruktur und Durchflussbeziehungen, was zahlreiche Herausforderungen für die Analyse des Gebirgsdrucks, die Auswahl der Injektions- und Förderparameter und die Bewertung der mechanischen Integrität mit sich bringt. Zur weiteren Klärung der Änderungen des Gebirgsdrucks während des Betriebs eines karbonatischen Speichers mit Klüften und Hohlräumen, zur Sicherstellung der mechanischen Integrität und zur Erhöhung des oberen Drucklimits wurde ein mechanistisches Modell erstellt, das die Spannungsverteilung und die vierdimensionale Veränderung des Gebirgsdrucks analysiert und gleichzeitig die mechanische Integrität verschiedener Medien bewertet. Die Ergebnisse zeigen: ① Im Vergleich zu homogenen Speichern ist die Spannungskonzentration an Klüften und Hohlräumen im karbonatischen Speichergestein deutlicher, insbesondere treten an den Grenzen von Hohlräumen minimale Spannungswerte auf; ② Porendruck- und Spannungsänderungen an Hohlräumen sind stärker ausgeprägt, wodurch während des Betriebs des Speichers an den Hohlraumgrenzen leichter Scher- oder Zugbrüche auftreten; ③ Während der Gasförderung treten an den Hohlraumgrenzen in Richtung der kleinsten Hauptspannung vermehrt Scherbrüche auf, während während der Gasinjektion in Richtung der größten Hauptspannung vermehrt Zugbrüche auftreten; ④ Insgesamt neigen Klüftenspeicher im Vergleich zu homogenen Speichern während der Injektion eher zu Zug- oder Scherbrüchen, während sie während der Förderung insgesamt sicherer sind, jedoch um die Hohlräume herum eher Scherbrüche auftreten. Die Ergebnisse können als theoretische und methodische Grundlage für die Analyse des Gebirgsdrucks und die Bewertung der mechanischen Integrität von karbonatischen Klüftenspeichern dienen.

Klüftenspeicher; Fluid-Feststoff-Kopplung; mechanische Integrität; zyklische Injektion und Förderung; vierdimensionale Gebirgsdruckveränderung