汶川地震和科学钻探

2008年5月12日,在我国四川省发生了震撼世界的汶川特大地震,给人民的生命财产造成了巨大的损失。在汶川特大地震发生及其余震尚在继续的特殊时期,快速实施汶川地震断裂带的科学钻探（WFSD）,是认识地震发生的机制、继续对余震进行有效监控以及提高地震监视和预警的能力的极佳机遇。2008年11月6日,汶川地震断裂带科学钻探工程开工典礼在四川省都江堰市虹口乡举行,标志着地震机制的研究跨上了新的台阶。通过对科学钻孔的直接取样,多学科观测和测试,揭示地震断裂带的深部组分、结构和构造属性,重塑地震断裂带的物理和化学过程,为提高未来地震的监测、预报或预警能力提供重要信息。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况和关键技术

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔钻探施工概况及采用的关键技术,包括螺杆马达-液动锤-长半合管取心钻进技术、偏心扩孔取心技术、防冲蚀取心钻头技术、大斜度定向钻进技术、活动套管技术、新型钻井液体系和新型深孔取心钻机等。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-2孔钻探施工技术

介绍了WFSD-2孔钻探施工中采用的关键技术,包括：半合管取心技术、活动套管技术、螺杆马达取心技术和钻井液技术,以及发生的几次重大孔内事故的处理过程。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻探工程实施总结

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的钻探工程实施情况,包括完成的钻孔情况、钻探施工中遇到的技术难题,以及为解决这些难题开展的钻探技术研发和钻探工程的组织管理等。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻探施工进展综述

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的钻探施工情况,包括钻探施工进展、施工中遇到的技术难题以及为解决这些技术问题采取的技术措施和取得的成果。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻井液技术与应用

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目地层极端复杂,主要表现在强破碎、强水敏和高地应力,施工难度极大。在理论分析的基础上,提出了对这些问题的解决对策。在WFSD项目几个钻孔的钻探施工中,选用并演化了改性磺化、LBM-GLA、钾铵基聚磺以及钾石灰聚磺4种不同的钻井液主体系,并取得了良好的应用效果。对各钻井液体系的特点与适用范围进行了总结。此外,提出了在深孔复杂地层钻探施工钻井液应用的一些体会与建议。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-3-P孔钻探施工概况

主要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-3-P孔的地层情况、施工过程、钻井液技术、事故的处理与预防技术。在钻探施工中,采取了高密度低失水泥浆体系和反复扫孔、起钻中途回灌泥浆的措施,解决了断层泥缩径、岩层破碎、钻孔坍塌扩径的技术难题,并取得了原状性完好的岩心。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔套管护壁技术

护壁技术是解决复杂地层钻探难题的关键技术之一。介绍了一些特殊的套管护壁技术在WFSD-4号孔钻探中的应用情况,包括在小间隙条件下下大直径套管技术、复杂钻孔活动套管护壁取心技术和用于强缩径地层的两阶段下套管固井技术等。     

汶川地震断裂带科学钻探项目钻探事故预防与处理技术

汶川地震断裂带科学钻探工程的地层条件十分复杂,岩层破碎,膨胀缩径,不确定因素多,出现多次卡、断、落等孔内事故,但都科学诊断、成功处理。通过优化钻进方法、钻具结构及泥浆体系等多种事故预防措施,最大限度地减少事故发生,保证了科学钻探工程的顺利进行。     

汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）钻探施工概况

介绍了汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）的施工情况以及取得的经验和教训。在施工中,克服了钻孔涌水、垮塌和地层极为破碎等困难。采用低失水、高密度和具有良好润滑性能的泥浆体系,解决了由地应力导致断层泥膨胀和缩径的技术难题。采用半合管取心技术,在破碎地层中也能获取原状性好的岩心。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4井钻井液技术

汶川地震断裂带科学钻探项目4号孔（WFSD-4）地层极其复杂,钻探施工难度极大,对钻井液技术要求较高,据此优选钾石灰聚磺钻井液体系为该孔的钻井液主体系。介绍了钻井液技术在各开次的使用维护情况,同时还详细介绍了该孔中的特殊工艺钻井液技术及复杂情况下钻井液应对措施等。     

汶川地震断裂带科学钻探项目取心钻进技术

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。     

汶川地震断裂带科学钻探项目尾管固井技术的应用

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目钻探施工过程中尾管固井技术的应用情况。针对该项目钻探施工的复杂地层条件,研发了适合于破碎地层和小套管间隙的无接箍尾管固井技术,关键技术包括尾管管柱设计、尾管下人及钻柱分离技术和施工工艺、适合于破碎地层和小套管间隙条件的尾管固井浆液设计和施工工艺。采用研发成功的尾管固井技术,在该项目的二号孔和三号孔中共进行了4次下尾管作业,均获得了成功。     

汶川地震断裂带科学钻探项目中取心钻进方法应用的演变

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目中深孔取心钻进方法应用的演变过程。从最初设计的螺杆马达-液动锤取心钻进方法变化到顶驱-绳索取心钻进方法,再变化到螺杆马达-液动锤-长半合管取心钻进方法。用于该项目的深孔取心钻进方法经历了一系列变化,促使这些变化发生的原因是地层条件以及取心技术的改进和发展。     

夏威夷科学钻探项目的钻探技术和施工情况

１９９９年４月５～１０日,国际大陆科学钻探计划（ＩＣＤＰ）科学顾问组和执委会会议在夏威夷召开,会议的日程之一是参观正在施工的、设计孔深４５００ｍ的夏威夷科学钻孔的钻探现场。由于我国正在准备实施５０００ｍ科学钻探工程,因此中国大陆科学钻探工程中心的科学...     

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目钻探和测井课题的组织实施与管理

介绍了汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目概况和其中科学钻探与科学测井课题的进展情况,分析了汶川地震断裂带科学钻探的特点,对WFSD-1、WFSD-2和WFSD-3-P孔的组织管理方式进行了总结,借鉴中国大陆科学钻探工程（CCSD）项目的组织管理经验,探讨提出了对探索性强、地层复杂、设计变更频繁的科学钻探组织管理的改进措施。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔取心钻进技术

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目4号孔（WFSD-4）取心钻进施工情况,对破碎和缩径地层的取心钻进工艺和技术措施及其应用效果进行了分析和总结。     

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）项目钻探和测井课题组织实施经验与体会

简要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目的组织管理机构及管理方式,重点介绍了其中的钻探与测井课题的组织实施方式。本课题在龙门山断裂带上实施了5口钻孔,历时6年。钻探施工经历了从承包制到日费制的变化,后来在日费制中引入了激励机制。总结了现场管理的有效做法,探讨了适合于复杂地层科学钻探的管理模式,其经验和体会对类似项目具有借鉴意义。     

汶川地震断裂带科学钻探项目深孔取心钻探设备的研制与应用

深孔取心钻探设备是为满足汶川地震断裂带科学钻探项目（WFSD）3000m深部取心钻探需要而自主研制的我国首套科学钻探专用设备,包括KZ3000型全液压钻机以及深部钻探配套用高压泥浆泵和钻杆钻具等。该套设备集全液压、高速顶驱、大口径、深部取心于一身,具有综合能力强、工艺适应性广、操控智能程度高等特点,在WFSD-2孔深部取心钻探中,各项功能满足设计要求,应用情况良好。该套设备作为我国深部钻探装备的阶段性创新成果,在科学钻探、深部找矿和浅层油气钻采中,具有一定的推广价值。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-3孔施工技术与体会

WFSD-3孔是汶川地震科学钻探项目的系列钻孔之一,历经2年多的施上,攻克了世界罕见的复杂地层钻进、大直径原状样取心和高地应力下钻孔护壁重重技术难关,圆满完成了施工任务。重点介绍了WFSD-3孔施工技术与经验,并对施工若干技术问题提出探讨与认识。