摘要：在深部盐岩(埋深＞2000m)地层中建造储气库一直是一个热点和难点的工程问题,也是我国未来盐矿开采的重要发展方向,如平顶山、潜江和淮安等盐矿,其埋深均为2000m左右.我国深部盐岩为典型的湖相沉积的层状结构,且在成岩过程中经历过大规模的地质造山活动,导致深部盐岩中普遍含有厚度较大的夹层(＞7m).由于长期以来对这种超深含巨厚难溶夹层盐岩体的力学特性认识不清、采空区稳定性评价理论滞后和缺乏安全高效采矿技术等,使得我国深部盐矿开采得不到快速发展,且形成大量的采空区得不到有效的利用并造成多起地质灾害.同时,我国长江中下游区域缺乏其他可以建设储气库的地质构造,盐岩地层建库成为唯一之选,因此必须在盐矿开采中实现采矿和建库的高度统一.针对上述难题,本研究团队通过多年的研究取得了如下进展:①通过对深部盐岩开展系列力学性能参数实验,揭示出深部盐岩体力学与渗透特性,为超深盐穴储气库稳定性和密封性评价提供基础参数;②建立了超深盐岩地层中腔体形状及尺寸优化设计计算模型,揭示出大型溶腔发生结构失效优于强度破坏的机理,并提出了结构失稳优于强度破坏的稳定性评价准则;③建立了夹层垮塌预测模型,提出了精准控制夹层垮塌的工艺参数,实现对厚夹层垮塌规模和时刻的精准控制;④建立了深部大型盐穴稳定性评价指标体系,并基于该评价体系对超深盐穴储气库的运行参数进行了优化设计.研究成果为我国深部盐矿开采和油气储库建设提供了理论基础和技术保证.
