深部盐矿水溶开采形成的地下空间是石油、天然气地下储备的优良场址，我国大规模盐穴储库建设正在逐步展开。国外盐穴储库大多建在海相沉积形成的巨厚盐丘中，而我国盐矿多为湖相沉积形成的薄层状结构，在这类多夹层盐矿中建造大型地下储库无成功的经验和技术可供借鉴，特别是，水溶造腔中的难溶夹层垮塌控制已成为我国盐穴地下储库建设的技术瓶颈之一。　　 针对上述技术难题，综合采用理论分析、室内试验、数值仿真等研究手段，研究了多夹层盐矿油气储库水溶造腔夹层垮塌机理，形成了夹层垮塌控制关键技术体系，并开展了研究成果的工程应用研究。主要成果如下：　　 1)揭示了水溶造腔夹层垮塌的力学机理。　　 建立了难溶夹层垮塌的板壳力学模型，推导出了夹层受力及变形的解析表达式，并获得了夹层失稳的临界荷载。研究表明夹层垮塌的模式主要体现为“局部冒落”、“折曲垮落”、“整体剪断”与“整体失稳”4类，其中前3类属“强度不足型”垮塌、第4类属“稳定性失效型”垮塌，分析了各类破坏模式发生的主要控制因素及在造腔过程中出现的阶段，探讨了各类垮塌模式的破坏判据。　　 2)通过探索性试验探明了水溶造腔过程中夹层力学特性的弱化规律。　　 研制了卤水流动浸泡条件下的岩石力学试验加载装置，利用该装置通过探索性试验研究了含盐率、卤水浓度、浸泡时间等因素对夹层力学特性弱化的影响，研究表明：造腔过程中泥质夹层力学特性的弱化机制可从化学(溶蚀作用、水合作用)与物理(膨胀开裂、软化作用)2方面进行解释；夹层含盐率是其力学特性弱化的关键影响因素，中、高含盐率泥质夹层抗拉强度弱化的主要形式是夹层在非饱和卤水浸泡下的架构破坏，低含盐率夹层的抗拉强度在卤水短期浸泡下没有明显弱化，是夹层垮塌预测和控制的重点。　　 3)揭示了多种造腔因素对夹层垮塌的影响规律，并阐明了各规律在水溶造腔技术中的应用。　　 研究发现：提升油垫层深度、油垫层深度恒定下的盐腔溶蚀、降低溶腔内压等均有利于促进夹层垮塌；提高造腔速度有利于抑制夹层垮塌，同时应避免突然大幅度调整注水压力；超深盐矿造腔过程中，夹层垮塌的趋势更为明显，应重点关注如何规避施工风险；卤水对夹层的侵蚀软化作用是诱发夹层垮塌的关键因素之一，调整卤水与夹层的接触时机可有效控制夹层垮塌；溶腔蠕变收缩也是诱发夹层垮塌的关键因素之一，小厚度夹层的垮塌是必然的。并给出了各个规律在水溶造腔技术中的应用。研究同时发现油垫层深度、溶腔内压及夹层暴露跨度是影响夹层垮塌的3大要素，溶腔设计与造腔施工中应予以重点关注。　　 4)形成了夹层垮塌动态控制关键技术体系，并通过工程应用论证了其可行性及优越性。　　 提出了基于极限暴露跨度的夹层垮塌预测方法，为造腔工艺决策提供了依据。提出了基于注水压力、回卤量、注油量及声纳测腔等现场监测数据的夹层垮塌辨识方法，应用该方法对具体工程案例夹层垮塌的时间段进行了判断，并通过相关数据验证了判断的正确性。提出了加速或延缓夹层垮塌时间的技术措施，制定了根据地层条件和现场实时监测数据对造腔关键工艺进行动态调整的详细技术流程，并研制了相应的现场应用装置。提出了利用夹层垮塌控制技术增加溶腔有效体积的技术思路，并通过具体工程应用验证了该思路的有益效果。针对突发性夹层垮塌事故，制定了应急处理方案。