作为国家“西气东输”工程的重要配套工程,江苏金坛盐岩体地下储气库的建造,主要是为了解决由于季节、气候变化造成的不平衡调峰及输气管道意外故障不能正常运行时的应急供气。在此工程背景下,本文以层状盐岩体中储气库的建造及其运行稳定性作为研究课题,通过理论分析、实验研究和数值模拟,对围绕该课题的盐岩力学特性、水溶建腔过程中夹层的影响、储气库建腔速度优化、储气库运行稳定性影响因素及其影响进行了系统的研究,研究结果对于提高储气库建造速度、缩短建腔工期、确定储气库前期建造和后期运行参数以及储气库后期运行管理都具有重要的意义和价值。主要研究结果如下:(1)通过盐岩力学特性试验得到盐岩单轴抗压强度(σc),弹性模量(E),泊松比(μ),稳态蠕变参数A和n。(2)夹层的存在不仅会破坏溶腔边界的连续性,使建腔过程和腔体形态难以控制,并且其在建腔过程中还可能发生失稳破坏而影响套管的正常使用,从而影响建腔进程。(3)通过对储气库主体建造期间的某一具体阶段溶腔内流场进行数值模拟发现:溶腔内流场呈现出若干个旋涡流,而且主旋涡流(流速高,影响范围大)的中心均在入口和出口之间,并且靠近入口端;当中间管位置不变时,注水后的速度影响范围和溶腔壁面附近处流体运动强度随着管口距的增大而增大;当管口距一定时,溶腔壁面附近处流体运动强度随中间管底端至油垫位置距离的增大而增大。(4)储气库运行压力对储气库的运行稳定性存在重要影响,对于一定范围内的运行压力,运行压力越高越有利于储气库的稳定运行;储气库平均直径与储气库高度的比值越大,即储气库平均直径越大,储气库体积收敛性越强,储气库围岩局部发生扩容破坏的风险越低,并且当储气库平均直径小于储气库高度的一半时,储气库直径越大,储气库围岩发生蠕变破坏的风险越大,但当储气库平均直径大于储气库高度的一半时,情况正好相反;盐岩矿床中夹层的存在对储气库运行稳定性有直接影响,因为其易在储气库运行期间发生扩容破坏而影响储气库的稳定运行;从储气库围岩的短期强度角度考虑,矿柱宽度越大越有利于储气库的稳定,但从储气库围岩的长期强度或储气库的可使用性角度考虑,矿柱宽度越小越有利于储气库的稳定。