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汶川地震断裂带科学钻探项目取心钻进技术

2012-11-07王稳石朱永宜李前贵

钻探工程 2012年9期

王稳石,朱永宜,贾 军,李前贵

(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000;2.北京探矿工程研究所,北京100083;3.中国地质科学院探矿工艺研究所,四川成都 611743)

汶川地震断裂带科学钻探项目取心钻进技术

王稳石1,朱永宜1,贾 军2,李前贵3

(1.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000;2.北京探矿工程研究所,北京100083;3.中国地质科学院探矿工艺研究所,四川成都 611743)

汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)项目钻孔的主要目的之一是通过有效的技术手段,在极其破碎的地层中获取满足地学要求的原状岩心。通过在WFSD-2、WFSD-3两个钻孔采取隔液取心钻进、尖齿PDC小钻压取心钻进、孔底动力取心钻进、半合管无损出心等关键技术,高质量地达到了工程的取心要求,并有效地提高了难钻进、易堵心地层机械钻速和回次进尺。

汶川地震;地震断裂带;科学钻探;复杂地层;破碎地层;取心钻进

1 概述

汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD)的主要实施目的之一是连续获取岩心,供地学研究地震断裂发震机理。龙门山断裂带历史上经历了多次地震,地层主要是极其破碎,并含有部分极松散无胶结地层和强水敏性断层泥岩地层。因此,如何在极破碎、松散地层中高效、优质地取心钻进是WFSD钻探施工的关键技术。WFSD-2、WFSD-3孔设计孔深分别为2000、1200 m,均要求岩心直径≥85 mm、全孔岩心采取率≥85%。另外,为达到地震科学钻探对岩心的原状性要求,需全孔采用半合管取心方式。

因孔内事故和补取岩心,WFSD-2孔取心过程中经历了一次定向绕障侧钻、一次套管开窗侧钻补取心;WFSD-3孔也经历了2次侧钻。……

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