盐岩由于其损伤恢复、蠕变性能较好以及低渗透率等优点,是理想的地下储能介质。由于盐岩溶腔蠕变收缩并沿上覆岩层传递造成的盐岩储气库上方地表沉降会对环境和经济造成严重破坏,并且由于我国的层状盐岩与国外的巨型盐丘非常不同,无法完全借鉴国外盐岩储气库的建设经验,因此有必要针对我国盐岩层状分布的特殊性,采取科学的方法进行事故模拟分析。本文基于FLAC3D软件的数值模拟,对层状盐岩储气库地表沉降进行了较为深入的研究,论文主要研究内容和成果如下:(1)综合国内外研究成果,分析了层状盐岩地下储气库地表沉降的机理与影响地表沉降的主要因素,对层状盐岩的力学特性、蠕变特性以及蠕变本构方程机理进行了总结,选用CPOWER蠕变本构方程进行数值模拟。(2)对于单溶腔层状盐岩储气库,研究了腔体形态、运行压力、工作模式、采气速率对其地表沉降的影响情况。①在相同压力下,同体积的回转体形溶腔地表沉降量在不同时段内都要小于椭球体,因此在工程中采用回转体形溶腔更优;②层状盐岩地下储气库地表沉降量随储气库压力的增加而逐渐减小,因此在条件允许的情况下,适当提高运行压力对储气库地表沉降和溶腔蠕变收缩是有利的;随后利用1stOpt 6.0软件拟合得到了地表最大沉降值随储气库运行压力与运行时间变化的公式;③传统储气库的运营模式为:低压维持三个月,加压注气三个月,高压存储三个月,降压采气三个月,本文将降压采气速率优化为0.4MPa/天后储气库地表沉降明显减小。(3)对于群溶腔层状盐岩储气库,本文考虑了相邻溶腔间距、相邻溶腔压差的影响。①在邻腔间距小于300m时,储气库地表沉降随邻腔间距的增加而明显减小,邻腔间距达到300m后其地表沉降量基本稳定,因此300m(1.5倍洞跨长)为合适的洞间距。②在300m的邻腔间距下,储气库相邻溶腔运行压力差的变化对其地表沉降影响并不明显,地表沉降曲线也未出现明显的不对称情况。③相邻溶腔压力差对于腔体的蠕变收缩影响很大,建议邻腔压力差最大不超过8MPa。