(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211215925.9 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 中国海洋石油集团有限公司 地址 100000 北京市东城区朝阳门北 大街 25号 申请人 中海石油炼化有限责任公司 　 中海油石化工程有限公司 (72)发明人 宋庆明　彭振华　李俊彦　王金昌　 王敬奎　刘乾灵　付长波　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 周宇 (51)Int.Cl. E21F 17/16(2006.01) E21B 33/13(2006.01)E21B 47/11(2012.01) C12N 1/20(2006.01) (54)发明名称 一种封堵地下 水封洞库围岩裂隙的方法 (57)摘要 本发明涉及地下工程技术领域， 尤其涉及一 种封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 该方法通 过微生物矿化注浆的方式对地下水封洞库渗水 区域的裂隙进行封堵。 在岩体裂隙中注入微生物 浆液后， 大量的细菌会附着在裂隙表面上， 然后 在持续不断提供钙源的条件下， 生成的CaCO3沉 淀将对岩体内部发育的裂隙进行填充， 从而降低 了裂隙的水力隙宽， 不断降低的水力隙宽将有效 降低裂隙渗透性。 本申请提供的封堵方法采用自 然界土壤中天然存在的无害细菌作为反应细菌， 具有无污染、 出注浆压力低、 加固效果好、 浆液粘 度低、 反应易控制等优点， 解决了采用常规水泥 注浆的方式存在的效果差、 注 浆后仍反复渗漏的 问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115492635 A 2022.12.20 CN 115492635 A 1.一种封堵地下 水封洞库围岩裂隙的方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 主洞室(2)开挖后， 对渗水区域(5)进行地质调查； S2： 采用微生物矿化的方式对渗水区域裂隙进行封堵， 基于裂隙的产状特征， 确定微生 物注浆孔(1)的布设位置以及微生物注浆孔(1)的设计孔深， 并测试微生物注浆孔(1)的初 始渗透系数； S3： 微生物浆液注入之前， 在微生物注浆孔(1)内做示踪试验， 确定微生物浆液的注入 量； S4： 将配制好的微生物浆液通过微生物注浆孔(1)进行注浆； 微生物注浆过程中对洞室 渗水量进行监测， 根据洞库渗水量设计要求确定微 生物注浆的停止时间。 2.根据权利要求1所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 对渗水区域 (5)的地质进 行调查， 确定渗水量的大小， 并根据岩 体基本质量的定性特征和岩 体基本质量 指标两者相结合将围岩等级划分为 一至五级； 当围岩等级为一级和二级时， 采用微生物注浆的方式封堵裂隙； 当围岩等级为三级时， 在渗水量小于 设定值的情况下采用微生物注浆的方式封堵裂隙， 在渗水量超过设定值的情 况下采用水泥注浆和 微生物注浆组合的方式封堵裂隙； 当围岩等级为四级和五级时， 采用 水泥注浆和微 生物矿化注浆组合的方式封堵裂隙。 3.根据权利要求2所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 水泥注浆在 主洞室(2)的渗水区域(5)进行， 微 生物注浆在主洞室层上 方的水幕洞室(3)中进行。 4.根据权利要求1所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 在步骤S1 中， 测量裂隙相对于水平面的倾角， 并根据裂隙的倾角设计微生物注浆孔(1)的方向， 使得 微生物注浆孔(1)的方向与渗水区域(5)的裂隙面(4)相交。 5.根据权利要求1所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 在步骤S2 中， 通过压水 试验测试微 生物注浆孔(1)的初始渗透系数。 6.根据权利要求1所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 在步骤S3 中， 将示踪剂注入微生物注浆孔(1)中， 通过示踪剂的流动路径了解微生物 浆液注入后的流 动路径； 通过在渗水区域(5)监测示踪剂浓度的变化选择注浆过程中微 生物浆液的注浆 量。 7.根据权利要求1所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 在步骤S4 中， 在现场进 行菌液培养以及菌液固定剂、 胶结液的配制， 将配置好的微生物 浆液注入微生 物注浆孔(1)。 8.根据权利要求7所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 在步骤S4 中， 菌液在现场培养24小时， 使用前将细菌光密度调制为 1.0， 菌液固定剂为浓度0.05M的Ca (CH3COO)2溶液， 胶结液为浓度0.5 M的Ca(CH3COO)2+urea溶液。 9.根据权利要求7所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 微生物注浆 过程中， 先注入菌液， 然后注入菌液固定剂， 最后注入胶结 液， 完成一次循环。 10.根据权利要求7所述的封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 其特征在于， 菌液注入 量根据步骤S3中的示踪试验来确定， 菌液固定剂注入量与菌液注入量相同， 胶结液的注入 量为菌液注入量的3倍。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115492635 A 2一种封堵地下水封洞库围岩裂隙的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 地下工程技术领域， 尤其是涉及一种封堵地下水封洞库围岩裂隙的方 法。 背景技术 [0002]地下水封洞库 储油因其安全性高、 储备量大等优点， 近年来得到了长 足的发展， 已 成为国家石油储备 的首选方式。 地下水封洞库库址的选择对地质条件的要求较高， 一般建 在花岗岩或凝灰岩等坚硬程度较好且较为完整的侵入岩 体中， 允许存在节理及微裂隙但不 能有大的断裂。 为了保证洞库良好的水封效果， 除了通过增加人工水幕系统以保证洞库周 围的地下水压力大于洞内储存介质的压力以防止原油泄漏外， 还要在洞库建设过程中通过 围岩注浆对洞 室渗水量进行有效控制 。 目前洞库建设中常用水泥浆液作为注浆材料。 由于 水泥浆液材料来源广、 工艺成熟、 配制简单， 具有很好的应用价值， 因此采用水泥材料进行 裂隙围岩渗流控制是应用最广泛的一种方法。 对于地下洞库特殊的岩体地质特征来说， 尽 管利用水泥浆液可以有效地减小洞库渗水量， 然而水泥注浆完成后仍然 出现反复渗漏的问 题， 达不到洞室渗水量的设计要求。 [0003]因此有必要发展一种对围岩中广泛发育的微裂隙以及常规水泥注浆后形成的微 孔洞的补充注浆技术， 应用在地下洞库注浆工程中， 来弥补传统浆液材料的不 足， 从而对洞 库渗水量进行有效控制。 发明内容 [0004]本发明的目的是提供一种封堵地下水封洞库围岩裂隙的方法， 以解决现有技术中 通过水泥注浆封堵裂隙的方式存在的注浆效果差、 注浆后仍反复渗漏的问题。 [0005]为了实现上述目的， 本发明采用以下技 术方案： [0006]一种封堵地下 水封洞库围岩裂隙的方法， 包括以下步骤： [0007]S1： 主洞室开挖后， 对渗水区域进行地质调查； [0008]S2： 采用微生物矿化的方式对渗水区域裂隙进行封堵， 基于裂隙的产状特征， 确定 微生物注浆孔的布设位置以及微生物注浆孔的设计孔深， 并测试微生物注浆孔的初始渗透 系数； [0009]S3： 微生物浆液注入之前， 在微生物注浆孔内做示踪试验， 确定微生物浆液的注入 量； [0010]S4： 将配制好的微生物浆液通过微生物注浆孔进行注浆； 微生物注浆过程中对洞 室渗水量进行监测， 根据洞库渗水量设计要求确定微 生物注浆的停止时间。 [0011]进一步地， 对渗水区域的地质进行调查， 确定渗水量的大小， 并根据根据岩体基本 质量的定性特 征和岩体 基本质量指标两者相结合将围岩等级划分为 一至五级； [0012]当围岩等级为一级和二级时， 采用微生物注浆的方式封堵裂隙； 当围岩等级为三 级时， 在渗水量小于设定值的情况下采用微生物注浆的方式封堵裂隙， 在渗水量超过设定说　明　书 1/5 页 3 CN 115492635 A 3