[發明專利]一種基于微生物注漿技術封堵巖石裂隙的試驗方法

有效

• 申請號: 202011052863.5
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112198025B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 寇海磊;田華;閆正余
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N15/08
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明公開了一種基于微生物注漿技術封堵巖石裂隙的試驗方法，其屬于巖土工程技術領域，包括：步驟一：取具有裂隙的巖石樣品，以裂隙貫通的表面為基面，沿垂直于基面的方向在巖石樣品上鉆孔取芯形成注漿孔，注漿孔與裂隙連通；步驟二：向注漿孔內注入設定體積的漿液，待漿液滲流設定時長之后，完成一輪注入；步驟三：重復步驟二，直至所述注漿孔內的液體表面不再下降；步驟四：對巖石試樣進行養護；步驟五：在巖石試樣上避開注漿孔的位置再次鉆孔取芯，鉆孔深度超過基面并獲得巖芯試樣，分析巖芯試樣上的裂隙填充情況。借助注漿孔向裂隙內注漿，能夠適用于隱藏在巖石內部的裂隙和水平延伸的裂隙，還能夠用于巖石體積較大、裂隙延伸很長的工況。

技術領域

本發明涉及巖土工程技術領域，尤其涉及一種基于微生物注漿技術封堵巖石裂隙的試驗方法。

背景技術

地下儲油洞庫因其占地少、污染小而成為儲存能源的重要方式之一。地下儲油洞庫必須具備密閉和穩定的條件，以確保油品安全儲存不滲漏、不揮發。但由于長期處于地下水位以下以及受洞內潮濕環境的影響，裂隙水不同程度地向洞內滲透，對洞內儲存物資和安全具有極為不利的影響。

為了提高洞庫的密閉性，需要對巖石裂隙進行注漿封堵。目前封堵防滲的方法主要是注漿，常用的注漿材料有水泥漿液和水泥-水玻璃漿液。由于在注漿工作中，漿液的水灰比不同，造成漿液流動性不同。當需選用較大水灰比時，漿液在裂隙中的流動性變差，注漿就不能順利進行，注漿壓力就需要提高。但持續加大注漿壓力，容易破壞巖體的整體性，使裂隙寬度進一步增大。因此水泥注漿的方式具有一定的局限性。

隨著微生物注漿技術的迅速發展，通過微生物分泌的脲酶水解尿素生成銨根和碳酸根與外部供給的鈣離子結合生成碳酸鈣沉淀，生成的碳酸鈣沉淀可以附著在巖石裂隙內部，對裂隙進行填充與封堵。

現有技術中在注漿時，將微生物漿液直接灌注到巖石的裂隙中，這種方式只適用于裂隙貫通至巖石的外表面，能夠用肉眼看到，且裂隙大致沿豎直方向延伸的工況，不適用于隱藏在巖石內部的裂隙和水平延伸的裂隙，適用范圍窄。此外，實際工況中巖石體積較大，裂隙延伸很長，從裂隙一端注漿的方式，漿液容易在裂隙中凝固，不會順利流到裂隙的另一端，達不到完全填充和封堵裂隙的效果。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于微生物注漿技術封堵巖石裂隙的試驗方法，以解決現有技術中存在的直接向裂隙中注漿的方式適用范圍窄、不適合裂隙較大的實際工況的技術問題。

如上構思，本發明所采用的技術方案是：

一種基于微生物注漿技術封堵巖石裂隙的試驗方法，包括：

步驟一：取具有裂隙的巖石樣品，以所述裂隙貫通的表面為基面，沿垂直于所述基面的方向在巖石樣品上鉆孔取芯形成注漿孔，所述注漿孔與所述裂隙連通；

步驟二：向所述注漿孔內注入設定體積的漿液，待漿液滲流設定時長之后，完成一輪注入；

步驟三：重復步驟二，直至所述注漿孔內的液體表面不再下降；

步驟四：對巖石試樣進行養護；

步驟五：在巖石試樣上避開所述注漿孔的位置再次鉆孔取芯，鉆孔深度超過所述基面并獲得巖芯試樣，分析所述巖芯試樣上的裂隙填充情況。

其中，在步驟二中，首先注入菌液和固定液的混合液第一設定體積，滲流第一設定時長之后，注入營養液第二設定體積，滲流第二設定時長之后，完成一輪注入。

其中，固定液為濃度0.05mol/L的CaCl₂溶液。

其中，所述第一設定體積與所述第二設定體積相等。

其中，在步驟三中，每重復一次步驟二，則比上一次延長所述第一設定時長和所述第二設定時長。

其中，所述注漿孔為盲孔，所述注漿孔的底部低于所述裂隙。