Файл: Гофман-Захаров П.М. Проектирование и сооружение подземных резервуаров - нефтегазохранилищ.pdf

П п р — показатель простреливаемости, м3/кг; Д — относительная плотность заряжения полости ВВ,

кг/м3.

Опытные взрывы показывают, что предельную величину отно­ сительной плотности заряжания без учета гидрозабойки следует принимать равной не более 250 кг/м3.

Врезультате воздействия на грунт взрывной волны резко из­ меняются такие его характеристики, как влажность, плотность, сцепление, угол внутреннего трения, прочность против одноос­ ного сжатия и др.

Взоне уплотнения пористость снижается на 15—20%, а объем­ ный, вес скелета увеличивается на 10—15%. И пористость, и вес скелета грунта сохраняются на довзрывном уровне уже на рас­ стоянии трех радиусов емкости от ее контура.

Абсолютная величина предела прочности при одноосном сжа­ тии в глинах и суглинках после взрыва возрастает в 2—3 раза.

Для получения исходных данных об изменениях свойств глин или суглинка вокруг образовавшейся полости в результате взрыва четыре подземные емкости на глубине 20—22 м и одна на глубине 9 м были вскрыты с помощью стволов и горизонтальных сбоек с емкостью. Во время проходки сбоек отбирались моно­ литы, из которых изготовлялись образцы для испытаний.

Внутренний обзор при вскрытии емкостей, обмер емкостей при заливе их жидкими продуктами и водой, а также обзор и обмер емкостей сконструированной и изготовленной для этой цели Ле­ нинградским электротехническим институтом связи им. БончБруевича телевизионной установкой и оптической установкой САУ-1Д, разработанной Северо-Западным политехническим ин­ ститутом (СЗПИ), позволили установить, что взрывные емкости имеют сфероидальную форму, обеспечивающую повышение ус­ тойчивости подземных камер в условиях горного давления.

На устойчивость подземной емкости при базовой застройке влияют не только ее форма, глубина заложения, физико-механи­ ческие свойства упрочненной породы вокруг п'олости, но и сей­ смическое разрушающее воздействие взрывов при образовании последующих емкостей.

На основании общепринятых положений по определению сейсмобезопасного радиуса расстояние между двумя соседними ем­ костями должно быть равно двум-трем глубинам заложения основного заряда.

Таким образом, базы взрывных емкостей должны занимать большие площади; при этом значительно удлиняется протяжен­ ность базовых коммуникаций, усложняется обслуживание, .что снижает технико-экономические показатели применения взрыв­ ных емкостей вместо стальных резервуаров.

Для максимального сближения подземных взрывных емкостей при базовой застройке и предотвращения разрушения их взрыв­ ными волнами близких взрывов О. М. Иванцовым была предло-

Окончательный выбор ВВ зависит от физико-механических свойств глин и суглинков. Так, для образования емкостей в вы­ сокопластичных породах следует применять ВВ с метальными свойствами (некондиционный пироксилиновый порох и др.), в тугопластичных породах типа кембрийских глин — бризантные ВВ

При опытном строительстве отдельные подземные емкости объемом 100—150 м3 сооружались всего за две смены, причем время в основном уходило на подготовительные операции — бу­ рение и зарядку скважин. Еще большего эффекта можно достиг­ нуть при одновременном взрывании группы емкостей.

При сооружении взрывных емкостей металл расходуется только на обсадку скважин и сливо-наливные трубопроводы. Эф­ фективность взрывных емкостей во многом зависит от глубины заложения, стоимости эксплуатации и срока службы.

Ограниченный объем строительства взрывных емкостей в не­ скольких различных глинах и суглинках, а также отсутствие данных по длительной их устойчивости не позволяют сделать окончательных выводов об областях технической и экономиче­ ской целесообразности применения этих емкостей. Намечены пути повышения их долговременной устойчивости. Один из них — изотермическое хранение сжиженных газов во взрывных емко­ стях с замораживанием стенок полости.

Температурные условия хранения в подземных взрывных ем­ костях нефтепродуктов с высокой упругостью паров и сжижен­ ных газов более благоприятны, чем в наземных резервуарах; практически потери от «малых» дыханий должны отсутствовать.

В последние годы американские специалисты высказывают предположение о возможности применения в ближайшем буду­ щем термоядерных взрывов для создания больших подземных емкостей. Эти высказывания, по-видимому, основаны на резуль­ татах взрыва термоядерного устройства мощностью 1,7 килотонн, произведенного в США близ г. Реньер. В результате взрыва была образована подземная емкость с водонепроницаемой оболочкой.

На основании полученных данных пытаются методом экстра­ поляции определить соотношение между мощностью термоядер­ ного заряда и размером емкости, которая может быть образована в результате взрыва. По мнению американских специалистов, в результате термоядерного взрыва мощностью 100 килотонн можно получить подземную емкость порядка 1 млн. м3.

При определении размера емкостей, которые могут быть полу­ чены таким способом, необходимо учитывать конкретные горно­ геологические условия. Вопросы использования термоядерных взрывов для создания подземных газонефтехранилищ пока еще находятся в стадии пердварительного изучения. Целый ряд серь-