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（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。     

2008年探矿（岩土钻掘）工程十大新闻

一、汶川地震断裂带科学钻探项目启动 2008年11月6日,汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）正式开钻,吹响了中国地学界向地震研究和预报领域进军的号角。一号孔位于都江堰市虹口乡,设计孔深200m,开孔顶角10°,终孔直径76mm,由四川省地质矿产勘查开发局四。三地质队承担钻探施工任务。     

汶川地震主滑移带（PSZ）：映秀—北川断裂带内的斜切逆冲断裂

2008年5月12日在青藏高原东缘龙门山地区发生了毁灭性的汶川地震(Ms 8.0),并沿映秀—北川断裂和灌县—安县断裂分别产生约270 km和80 km长、并具不同运动性质的地表破裂带。大地震后的断裂带科学钻探是研究地震机制的有效方法,为更好地了解汶川地震过程中的断裂机制、岩石的物理、化学变化和特征,2008年11月4日(汶川地震后的178 d)快速实施了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD),该项目在这两条断裂带的上盘布置深浅不一的五口群钻(500～3000 m深)。笔者以汶川科钻一号孔(WFSD-1)岩心为主要研究对象,通过对岩心的岩石学研究和构造分析,识别出映秀—北川断裂带中的不同断裂岩分布和组合,以及确定了汶川地震主滑移带位置,为进一步研究汶川地震断裂机制提供了基础。     

“汶川断裂带钻探”重大发现

“汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）”项目进展顺利,截至2009年5月10日,一号孔钻进孔深741.5m,为地学研究提供了良好的实物样品,揭示出北川-映秀断裂带规模巨大,断层岩类型丰富,尤其是地震断层泥的规模罕见。据汶川地震科学钻探工程中心负责人介绍,“汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）”项目取得了一系列重大发现：     

汶川地震断裂带科钻一号孔终孔

近日,由科技部、国土资源部和中国地震局共同组织实施,中国科学院院士许志琴担任科学钻探项目首席科学家的汶川地震断裂带科学钻探一号孔项目顺利终孔,孔深1201.15米。日前,中国地质调查局向四川省地矿局403地质队发来贺信,以示祝贺。     

汶川地震断裂带科学钻探三号孔正式开钻

本刊讯2009年12月15日上午,全国人大常委、中国科学院院士、汶川地震断裂带科学钻探项目首席科学家许志琴宣布,位于四川省绵竹市九龙镇以西5km外的猫儿坪山谷深处的汶川地震断裂带科学钻探三号孔正式开钻。     

四川龙门山安县-灌县断裂带的特征——以汶川地震断裂带科学钻探3号孔（WFSD-3）岩心为例

汶川地震断裂带科学钻探（WFSD）是由科技部、国土资源部和中国地震局联合组织实施的汶川地震断裂带科学钻探研究项目,计划在同震地表破裂带（龙门山映秀-北川断裂和安县-灌县断裂）的上盘布置5口科学群钻：WFSD-1、WFSD-2、WFSD-3、WFSD-3P和WFSD-4,其中WFSD-3和WFSD-3P位于龙门山前山断裂安县-灌县断裂的上盘。以WFSD-3钻孔岩心为研究对象,进行详细的岩石学、构造学、野外编录等研究。WFSD-3钻孔岩心中的断裂岩主要由断层角砾岩、碎裂岩和断层泥组成,未见假玄武玻璃。钻孔中存在26条规模不等的断裂带,断裂密度显示FZ634、FZ1215和FZ1250为主要断裂带,而FZ1250可能为2008年汶川地震的主滑移带。安县-灌县断裂在地表和WFSD-3P、WFSD-3钻孔岩心中的断层倾角分别约为60°、46°和38°,显示安县-灌县断裂倾角从地表至深部逐渐变缓,为一铲式逆冲断层。     

四川龙门山安县-灌县断裂带的特征——以汶川地震断裂带科学钻探3号孔(WFSD-3)岩心为例

汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)是由科技部、国土资源部和中国地震局联合组织实施的汶川地震断裂带科学钻探研究项目,计划在同震地表破裂带(龙门山映秀-北川断裂和安县-灌县断裂)的上盘布置5口科学群钻:WFSD-1、WFSD-2、WFSD-3、WFSD-3P和WFSD-4,其中WFSD-3和WFSD-3P位于龙门山前山断裂安县-灌县断裂的上盘。以WFSD-3钻孔岩心为研究对象,进行详细的岩石学、构造学、野外编录等研究。WFSD-3钻孔岩心中的断裂岩主要由断层角砾岩、碎裂岩和断层泥组成,未见假玄武玻璃。钻孔中存在26条规模不等的断裂带,断裂密度显示FZ634、FZ1215和FZ1250为主要断裂带,而FZ1250可能为2008年汶川地震的主滑移带。安县-灌县断裂在地表和WFSD-3P、WFSD-3钻孔岩心中的断层倾角分别约为60°、46°和38°,显示安县-灌县断裂倾角从地表至深部逐渐变缓,为一铲式逆冲断层。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔取心钻进技术

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔是为了进一步了解汶川地震主滑移带情况,取得更为全面完整的地质资料,于南坝地区四号孔附近靠近地表破裂带的位置所补充施工的穿过汶川地震主滑移带的浅孔。主要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔针对钻孔地质条件复杂、孔内岩心采取率低等难题所采用的关键工艺和技术措施,并对其应用成果进行了分析和总结,通过从地层情况、施工过程、取心钻具、冲洗液技术以及事故处理等几个方面的详细论述,为以后对复杂地层选用合理的取心技术提供重要参考依据。     

汶川地震断裂带科学钻探工程2号孔350～800m井段的钻探泥浆气体组分变化

以汶川地震断裂带科学钻探工程(WFSD)2号孔350～800 m井段的钻探泥浆中某些气体组分测定数据,以及2009-10-10～2010-05-24钻孔附近断裂带范围内里氏震级ML≥3.5的目录、断裂带岩芯岩性为基础,探讨钻探泥浆脱气气体组分异常与构造环境、地震活动的关系。研究结果表明,660～680 m井段附近岩石破碎程度达到最大,各气体归一值也出现明显的正、负异常,得到的最大、最小值所对应的井段也是面波震级MS 3.0以上余震的频发处,气体异常多数出现在岩石的裂隙、破裂面、断层处。     

汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）不同取心方法的应用效果分析

针对因地震造成的复杂地层,在汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）钻探施工中,为了保证岩心的采取率和原状性,满足地震机理研究需要,长孔段采用多型号多规格半合管取心工艺技术,确保全孔岩心采取率高达94．3％及岩心原状性好的目的,从而满足了汶川地震地学研究的需要。     

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一号孔（WFSD-1）小间隙固井工艺的研究与实践

介绍了汶川地震断裂带科学钻探WFSD-1孔在破碎和严重缩径的断层泥地层采用的小间隙固井工艺,以及利用试下套管测定的泥浆循环压力降,结合泥浆泵最高承受压力确定固井工艺参数的方法。     

汶川地震断裂带科学钻探取心钻进岩心堵塞机理分析

对汶川地震断裂带科学钻探4号孔（WFSD-4）钻探现场半合管取心钻进岩心堵塞的机理进行了分析,总结出了4类岩心堵塞的形式,对每一类岩心堵塞形式给出了减轻岩心堵塞的技术措施建议。     

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。     

汶川地震断裂带结构、岩性特征及其与地震活动的关系

文章以龙门山中央断裂带映秀-北川断裂带为研究对象,重点对汶川地震破裂带南段虹口乡八角庙地区地表断裂带进行了详细研究,并结合汶川地震科学钻探1号孔(WFSD-1)岩芯部分研究成果,探讨龙门山中央断裂带的物质组成及其结构特征.研究表明,映秀-北川断裂带由很多次级小规模断裂(破碎带)以及夹持其中的块体所构成,其中断层泥的厚度由几毫米到25cm不等,与WFSD-1岩芯记录的地震断裂现象基本一致.从虹口乡八角庙露头来看,映秀-北川断裂带整体宽约120m,分布有近80条含有断层泥的次级断裂带.以台湾车笼埔断裂钻探项目(TCDP)和汶川地震科学钻探(WFSD)研究来看,一次大地震只能形成几毫米至约2cm厚的断层泥,推断映秀-北川断裂带中每层断层泥至少发生过1次到13次地震,该区总厚度约150cm的断层泥中发生地震次数至少为183次,说明沿着映秀-北川断裂带重复发生过多次强地震活动.每次地震活动并不完全沿袭老的地震断裂主滑移带滑动,而是沿着断层泥边部区域滑动.从整个断裂带中断层泥分布特征来看,地震断裂活动具有向断裂下盘迁移的趋势,并且断层泥的厚度与断裂活动性成正比关系,表明断裂带宽度与地震活动次数及其演化历史有着成因上的直接联系,多次地震活动叠加可能是龙门山形成的主要成因.     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-2孔防漏固井技术研究与应用

汶川地震断裂带科学钻探项目二号孔（WFSD-2）钻探施工过程中,地层破碎,坍塌、掉块严重,钻进过程中发生多次井漏。为防止固井过程中发生漏失影响固井质量,采用低密度防漏水泥浆常规单级固井工艺。经过多次水泥浆性能试验,调配出了既具有良好流动性、又具有触变性的低密度纤维防漏水泥浆配方。该低密度纤维防漏水泥浆体系在WFSD-2孔Ф168．3mm套管固井中施工顺利,应用效果良好。     

汶川地震断裂带科学钻探多学科综合研究取得多项重要发现

"汶川地震断裂带科学钻探项目"自2008年10月启动以来,已完成四口不同深度钻孔的施工任务(WFSD-1、WFSD-2、WFSD-3P和WFSD-3)。项目全体人员在首席科学家许志琴院士的带领下,通过对取