專利名稱：一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地下儲(chǔ)氣庫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
我國地下儲(chǔ)氣庫發(fā)展始于上世紀(jì)90代初，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，地下儲(chǔ)氣庫在平衡天然氣管網(wǎng)、調(diào)節(jié)區(qū)域平衡供氣方面發(fā)揮了重要作用。2000年我國第一座氣藏型儲(chǔ)氣庫大張坨投入運(yùn)行，2005年我國第一座鹽穴儲(chǔ)氣庫金壇儲(chǔ)氣庫投入建設(shè)，截止到2011年底，投產(chǎn)11座，新建5座，前期評(píng)價(jià)5座，其中枯竭油氣藏型16座，鹽穴型5座，以枯竭油氣藏型為主。雖然天然氣地下儲(chǔ)氣庫能切實(shí)解決天然氣的季節(jié)調(diào)峰和應(yīng)急供氣，但地下儲(chǔ)氣庫容易受到腐蝕、沖蝕、設(shè)備失效、操作相關(guān)、機(jī)械損傷、地震等危害因素的不良影響，可能造成儲(chǔ)氣庫穩(wěn)定性和安全可靠性降低。一旦地下儲(chǔ)氣庫泄漏發(fā)生，可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸，將對(duì)人員生命和財(cái)產(chǎn)安全造成重大威脅，因此，評(píng)價(jià)危害因素是地下儲(chǔ)氣庫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測系統(tǒng)和方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中地下儲(chǔ)氣庫地震危險(xiǎn)難以評(píng)價(jià)的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測系統(tǒng)，包括確定地震源模塊、確定地面峰值加速度門檻值模塊、計(jì)算地震重現(xiàn)期模塊和計(jì)算概率模塊；其中，所述確定地震源模塊用于確定地下儲(chǔ)氣庫的地震源長度和所述地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離；所述確定地面峰值加速度門檻值模塊用于根據(jù)地震引發(fā)所述地下儲(chǔ)氣庫失效的歷史地震幅度和所述確定地震源模塊的地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離，確定得到所述儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度門檻值；所述計(jì)算地震重現(xiàn)期模塊根據(jù)所述地面峰值加速度門檻值和地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系，計(jì)算得到超過所述地面峰值加速度門檻值的地震重現(xiàn)期；所述計(jì)算概率模塊根據(jù)所述地震重現(xiàn)期和所述地下儲(chǔ)氣庫的設(shè)計(jì)壽命，計(jì)算得到所述地下儲(chǔ)氣庫因地震而失效的預(yù)測概率。一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測方法，包括如下步驟:確定地下儲(chǔ)氣庫的地震源長度和所述地震源與所述地下儲(chǔ)氣庫的距離；根據(jù)地震引發(fā)所述地下儲(chǔ)氣庫失效的歷史地震幅度和所述地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離，確定得到所述儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度門檻值；根據(jù)所述地面峰值加速度門檻值和地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系，計(jì)算得到超過所述地面峰值加速度門檻值的地震重現(xiàn)期；根據(jù)所述地震重現(xiàn)期和所述地下儲(chǔ)氣庫的設(shè)計(jì)壽命，計(jì)算得到所述地下儲(chǔ)氣庫因地震而失效的預(yù)測概率。進(jìn)一步地，所述地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系的計(jì)算方法，具體包括如下步驟:計(jì)算得到所述地震源的地震幅度與地震頻率的關(guān)系；計(jì)算得到所述地下儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度與所述地震源的地震幅度的關(guān)系；根據(jù)所述地震源的地震幅度與地震頻率的關(guān)系和所述地下儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度與所述地震源的地震幅度的關(guān)系，計(jì)算得到所述地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系。進(jìn)一步地,所述地震源的地震幅度與地震頻率的關(guān)系如式(I)所示:
權(quán)利要求
1.一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測系統(tǒng)，其特征在于，包括確定地震源模塊、確定地面峰值加速度門檻值模塊、計(jì)算地震重現(xiàn)期模塊和計(jì)算概率模塊； 其中，所述確定地震源模塊用于確定地下儲(chǔ)氣庫的地震源長度和所述地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離； 所述確定地面峰值加速度門檻值模塊用于根據(jù)地震引發(fā)所述地下儲(chǔ)氣庫失效的歷史地震幅度和所述確定地震源模塊的地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離，確定得到所述儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度門檻值； 所述計(jì)算地震重現(xiàn)期模塊根據(jù)所述地面峰值加速度門檻值和地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系，計(jì)算得到超過所述地面峰值加速度門檻值的地震重現(xiàn)期； 所述計(jì)算概率模塊根據(jù)所述地震重現(xiàn)期和所述地下儲(chǔ)氣庫的設(shè)計(jì)壽命，計(jì)算得到所述地下儲(chǔ)氣庫因地震而失效的預(yù)測概率。
2.一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測方法，其特征在于，包括如下步驟: 確定地下儲(chǔ)氣庫的地震源長度和所述地震源與所述地下儲(chǔ)氣庫的距離； 根據(jù)地震引發(fā)所述地下儲(chǔ)氣庫失效的歷史地震幅度和所述地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離，確定得到所述儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度門檻值； 根據(jù)所述地面峰值加速度門檻值和地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系，計(jì)算得到超過所述地面峰值加速度門檻值的地震重現(xiàn)期； 根據(jù)所述地震重現(xiàn)期和所述地下儲(chǔ)氣庫的設(shè)計(jì)壽命，計(jì)算得到所述地下儲(chǔ)氣庫因地震而失效的預(yù)測概率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系的計(jì)算方法，具體包括如下步驟: 計(jì)算得到所述地震源的地震幅度與地震頻率的關(guān)系； 計(jì)算得到所述地下儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度與所述地震源的地震幅度的關(guān)系； 根據(jù)所述地震源的地震幅度與地震頻率的關(guān)系和所述地下儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度與所述地震源的地震幅度的關(guān)系，計(jì)算得到所述地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述地震源的地震幅度與地震頻率的關(guān)系如式(I)所示:
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述地下儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度與所述地震源的地震幅度的關(guān)系如式(2)所示:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述得到超過地面峰值加速度門檻值的地震重現(xiàn)期的方法，具體包括如下步驟: 根據(jù)所述地面峰值加速度門檻值、所述地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離和所述地下儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度與 地震源的地震幅度的關(guān)系，計(jì)算得到所述地震源的地震幅度； 根據(jù)所述地震源的地震幅度與地震頻率的關(guān)系，計(jì)算得到所述地面峰值加速度門檻值對(duì)應(yīng)的地震頻率； 所述地震頻率的倒數(shù)即為所述超過地面峰值加速度門檻值的地震重現(xiàn)期。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述得到地下儲(chǔ)氣庫因地震而失效的預(yù)測概率根據(jù)式(3)計(jì)算:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種地下儲(chǔ)氣庫地震危害的預(yù)測系統(tǒng)和方法，屬于地下儲(chǔ)氣庫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括確定地震源模塊用于確定地下儲(chǔ)氣庫的地震源長度和地震源與地下儲(chǔ)氣庫的距離；計(jì)算地面峰值加速度模塊計(jì)算得到地面峰值加速度與地震頻率的關(guān)系；確定地面峰值加速度門檻值模塊用于確定得到儲(chǔ)氣庫的地面峰值加速度門檻值；計(jì)算地震重現(xiàn)期模塊計(jì)算得到超過地面峰值加速度門檻值的地震重現(xiàn)期；計(jì)算概率模塊根據(jù)地震重現(xiàn)期和地下儲(chǔ)氣庫的設(shè)計(jì)壽命，計(jì)算得到地下儲(chǔ)氣庫因地震而失效的預(yù)測概率。本發(fā)明以概率形式表征了地下儲(chǔ)氣庫地震危害，可為地下儲(chǔ)氣庫風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持。
文檔編號(hào)G06Q50/06GK103150607SQ201310032090
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月28日
發(fā)明者李麗鋒, 羅金恒, 趙新偉, 馬衛(wèi)鋒, 楊鋒平, 王珂 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所