基于NMR的低渗岩体硅溶胶吸渗注浆试验研究

作者：项哲; 张农^*; 赵一鸣; 谢正正; 郭丰

来源：岩石力学与工程学报, 2022, 41(10): 2003-2014.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0003

• 岩石力学
• 低渗岩体
• 硅溶胶
• 核磁共振
• 孔隙特征
• 吸渗注浆
• 可注性

为研究纳米硅溶胶对含泥质低渗岩体的吸渗注浆机制，采用2种低渗人造岩芯开展了硅溶胶的无压自吸渗试验，并基于低场核磁共振(NMR)系统测试了低渗岩芯吸浆过程中微观渗流特征，从微观尺度揭示了吸渗过程中孔隙填充及封闭规律。结合岩芯孔径分布和硅溶胶凝胶生长规律分析了硅溶胶对低渗岩体的可注性，并讨论了硅溶胶的吸渗注浆机制和工程应用前景。结果表明：硅溶胶对低渗岩芯吸渗能力突出，亲和力为去离子水的92.2%。硅溶胶的吸渗曲线呈指数三阶段分布特征，其中0.1 mD岩芯吸渗过程主要受微孔控制，20 mD样品吸渗先后受中孔和微孔控制。岩体纳微孔隙特征和硅溶胶凝胶生长对硅溶胶吸渗注浆可注性影响显著，且可注性与毛细管力共同影响吸渗结果。硅溶胶吸渗注浆能够满足低渗岩体纳微尺度孔隙–裂缝封闭的工程需求。

• 单位
  土木工程学院; 徐州工程学院; 中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学