Газохранилища играют ключевую роль в обеспечении энергетической безопасности страны и балансировке поставок. При эксплуатации газохранилищ часто возникают активация разломов, локальное нарушение кровли и другие проблемы, что приводит к риску утечки газа, поэтому необходимо анализировать их механическую целостность. Для определения внутренних закономерностей изменения напряжений в газохранилище X, повышения предельного давления эксплуатации и улучшения общей эффективности хранения была интегрирована геологическая, сейсмическая, каротажная, производственная и лабораторная информация для создания одномерной и трехмерной геомеханической модели. Также разработана четырехмерная динамическая геомеханическая модель с учетом истории эксплуатации и циклов впуска-отбора. Проанализированы изменения напряжений в кровле, пласте, подстилающем слое и разломах во время впуска-отбора, оптимизированы режимы впуска-отбора с учетом производственных возможностей и механической целостности. Результаты показывают: ① кровля Лунтаньской свиты газохранилища X имеет низкий модуль Юнга, высокий коэффициент Пуассона и слабую прочность; чем ближе литология к глине, тем меньше модуль и горизонтальные напряжения; ② первоначальное напряженное состояние кровли — сдвиговой разлом, пласта — обратный разлом; ③ изменения напряжений в кровле и подстилающем слое при впуске-отборе малы, риск повреждений низкий; ④ изменения порового давления пласта значительнее, чем напряжений; ⑤ риск разрушения матрицы пласта низкий, но в основных зонах впуска после инъекции риск повреждений возрастает; риск сдвига разломов возникает при превышении давления на дне скважины над исходным пластовым примерно на 3 МПа; ⑥ при обеспечении механической целостности газохранилища X накопленный объем инжектированного газа после оптимизации режимов увеличился примерно на 34%. Результаты исследования обеспечивают теоретическую и методическую поддержку анализу напряженного состояния и оценке механической целостности газохранилища X.

карбонатные газохранилища; геомеханическое моделирование; механическая целостность; четырехмерное напряженное состояние; сдвиг разломов; оптимизация впуска-отбора