我国于20世纪70年代在黄岛修建了第一座总库容为15万方的原油地下水封洞库,80年代在浙江象山建成了1座容积4万方的地下成品油库,均未采用人工水幕。近年来,随着经济和社会的发展,我国已圈定了浙江镇海、杭州湾附近,山东黄岛、广东湛江等几大战略储备基地,正在或将要建设大量设置人工水幕的地下水封洞库。地下水封洞库的气密性是工程成败的关键,水封方式包括自然地下水和人工水幕两种方式。工程实践表明,目前能够完全控制油气渗漏的方法就是利用人工水幕进行水动力密闭,人工水幕系统在保证地下水封油库的储油安全方面起到的决定性作用。影响人工水幕水封效果的因素,除了水幕系统设计、施工和维护外,洞库岩体的渗透性尤为关键。岩体渗透性过大会导致洞内涌水量过高,将大大增加洞库施工风险和运行费用。因此人工水幕及洞库渗漏控制成为地下石油储备工程设计、施工与安全运营中的关键技术难题。黄岛国家石油储备基地有限责任公司组织各参建单位协同攻关,系统地进行了黄岛大型地下石洞油库水封系统关键技术研究,取得的成果可为后续的洞库建设提供参考。(1)采用水幕孔现场水力学试验,研究了水幕系统水力学渗透机制,综合水幕孔现场水力学试验、三维裂隙网络渗流、双重介质渗流等分析,取得了黄岛大型水封石油洞库水幕系统准确的渗透参数,解决了水封复杂条件石油洞库渗漏预测的技术难题。(2)提出了超长水平钻孔偏斜控制的成套技术。采用该技术提高了超长水平钻孔的造孔精度,解决了人工水幕孔施工中的超长水平钻孔偏斜控制技术难题,超长水平钻孔的偏斜率控制在±2.3。以内,提升了国内外超长水平钻孔偏斜控制标准。(3)提出了大型水封石洞开挖精细爆破防漏技术和涨壳式预应力中空锚杆高压注浆堵漏技术,形成了防堵结合的大型水封石洞渗漏控制创新技术,解决了人工水幕下洞库渗漏控制关键技术难题,达到了石洞油库水幕系统稳定目的。