盐岩地下储气库的作用主要为平衡调峰和协调供求关系,现在地下储气库调峰能力仅占我国天然气消费量的2³%,远低于国外储气库工作气量占年消费量11%的平均水平。近几十年来,定向对接水平连通井技术被广泛应用在水溶开采盐矿中,在江苏淮安、河南平顶山、湖北云应和湖南衡阳等地已形成水平盐岩老腔约200个左右。利用水平盐岩老腔改造储气库,具有缩短建库周期,节约建库成本,避免软弱夹层垮落坍塌而砸弯管道,降低盐岩和夹层交界面处渗漏天然气风险等优点,其对我国战略能源的储备能力将有巨大的提升。因此,研究水平型盐岩老腔可用性及其改造技术具有重要的意义与价值。由于盐岩老腔被废弃后腔体内卤水经过长期溶解已成为高浓度或饱和卤水,腔体内流场、浓度场耦合是一个复杂的耦合问题,需要对高浓度盐溶液结晶堵管规律,腔内HC耦合作用进行研究,进而奠定盐岩老腔改造储气库的理论基础与评价方法,加快我国储库建设,具有十分重要的意义。本论文以在层状盐岩矿床中已有水平型盐岩老腔改建储气库为工程背景,通过物理模拟和数值模拟对腔体内高浓度盐溶液结晶规律,盐岩老腔溶解再造过程中HC耦合作用,以及盐岩老腔储库运营进行了研究,同时提出了盐岩老腔改建储气库的评价方法。本论文主要研究内容及结果如下:（1）根据相似原理与准则,选择合适的模型确定物理模拟试验台尺寸与运行参数。结合盐结晶条件,研究了注入流体在不同流速、温度和浓度条件下对盐溶液结晶规律的影响。结果表明,对于高温高浓度卤水,当Na Cl和Na₂SO₄两种混合溶质的浓度之和≥318g/L时,易于NaCl结晶的析出。因此,卤水中含有两种溶质NaCl和Na₂SO₄时,在盐岩老腔改建储气库过程中两者浓度之和应控制在318g/L以内或更低,这样有利于盐岩老腔高效改造。（2）考虑到流速、温度、浓度对盐结晶析出的影响,应选择合适的流速对老腔改造。一方面,要保证腔体内卤水不因外部流体进入而被极大地降低了温度,导致卤水进入过饱和状态使结晶析出;另一方面,要保证腔内卤水具有一定的运移能力,使高浓度卤水保持在一个合理的浓度范围内。（3）利用Fluent对埋深1000m水平盐岩老腔溶解再造过程中HC耦合作用对流场与浓度场分布的影响,选取了40、60、80、97和120m³/h五种出卤量工况,得到了水平溶腔中浓度场与流场相互影响规律。其中,盐岩老腔内溶腔顶部区域平均浓度、溶腔中部的平均浓度以及出卤口处的平均浓度与流量的关系,出卤口处:C=-0.6636Q+325,R²=0.9914;溶腔中部:C=-0.8403Q+322.63,R²=0.9879;溶腔顶部:C=-0.8017Q+298.92,R²=0.9658。由公式可以看出,溶腔内浓度随着流量的增大而减小;（4）盐岩老腔改建储气库时,在不同注水流量条件下,腔体内流场具有分层流动分布特征。对于老腔下部壁面附近的盐岩,影响溶解唯一的因素为时间,这是由于:一方面,溶腔底部会沉积一些不溶物,对盐岩溶解具有一定的阻碍作用;另一方面,腔壁附近卤水浓度较高,流速较慢,无冲刷作用,该处极易有结晶析出,进一步阻碍盐岩的溶解。因此,在现场老腔改建储库过程中,要充分考虑到这一现象,对老腔顶部与侧面要加以控制,形成较为理想的腔体形状,同时加大流速使溶腔底部结晶盐块进行溶蚀。（5）基于地质可用性和经济性,获得了盐岩老腔选择利用流程图,并利用其进行初步筛选可用盐岩老腔;然后,根据储气库运营稳定性、致密性和经济性,对初选老腔进一步进行可用性评价,从而形成一套盐岩老腔改建储气库的评价方法,评价指标按从大到小划分为四级指标。该评价方法,对盐岩老腔改建储气库具有方便快捷的特点。（6）利用FLAC^3D数值模拟软件按我国某地实测水平盐岩老腔腔体形状建模,考虑了极限运行内压、蠕变特性等关键因素,对水平盐岩老腔储库运营过程中储库围岩稳定性、致密性和经济性等进行了模拟研究,表明了盐岩老腔改建储气库的可行性。