中国已建储气库以砂岩气藏型储气库居多，砂岩气藏型储气库进行多周期交变注采，储层岩石结构不断累积交变损伤，导致了出砂风险大大提高。为了有效预测出砂风险，结合注采井井壁应力场和岩石剪切破坏准则，设计了考虑多参数敏感性的交变力学实验，根据交变力学实验计算了岩石强度损伤程度，提出了一种基于岩石损伤程度的临界出砂生产压差模型。研究表明，储层应力场随储气库生产而产生动态变化，导致注采井井壁围岩周向应力与径向应力的差值发生变化，同时应力差值也会随着井周角变化而变化；交变荷载作用下，同粒径的岩石含水饱和度越高，同含水饱和度的岩石粒径越大，岩石累积承受的损伤越大；应用岩石损伤出砂模型预测储层临界出砂压差，采气初期临界出砂压差为11.41 MPa，采气末期临界出砂压差为3.97 MPa。此研究提供了一种新的交变力学实验参数确定方式，同时为储气库提供了一种新的交变注采出砂判断方法，指导了储气库的生产计划与控制。

扩容达产评价方法是实现储气库高效运行及预测储气库未来状态的技术关键。为明确储气库扩容达产运行规律，以J气顶油藏型储气库为例，在跟踪储气库生产基础数据和对气藏开发动态研究的基础上，运用气藏型地下储气库动态评价技术，通过分析储气库多周期注采运行数据，开展了储气库压力、库容、单井采气能力、注采运行效果等评价研究，揭示了J储气库扩容达产的主要影响因素。分析认为J储气库正从扩容阶段向稳定阶段过渡，但因排液井储层气窜，无法正常排液，导致后续扩容工作困难；需要针对储气库进行储层精细描述工作，厘清储层砂体展布规律，明确气窜通道；同时，结合数值模拟技术，设计合理注采制度，规避排水井气窜影响，恢复扩容工作。研究形成了气顶油藏型储气库扩容达产评价方法，为后续同类型储气库的建设及储气库的达容达产评价提供一定的技术支撑和借鉴。

盖层动态密封性和断层动态密封性是储气库的主要评价指标，对储气库的安全运行具有重要意义。针对储气库盖层与断层静态评价体系的不足，以国内华北地区某碳酸盐岩型储气库为背景，结合测井资料开展岩石力学实验，建立岩石力学动静态参数转换模型和储气库四维地质力学模型，反演地质体初始应力场，开展储气库地质体承压能力分析，获得储气库在注采条件下的四维动态应力场信息（三维应力场在时间维度下的信息）。四维地质力学计算结果表明，当前上限压力（47 MPa）下盖层及断层破坏风险较低，当储气库上限压力提高到49 MPa时，盖层及断层仍然没有发生破坏，结合地面压缩机运行能力，确定储气库上限运行压力为49 MPa。四维动态应力场的建立为储气库的提压扩容提供了科学理论依据。