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.pdf

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1、2013年第40卷第7期探矿工程(岩土钻掘工程)61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张伟，樊腊生，吴金生(中国地质科学院探矿工艺研究所，四川成都611734)摘要：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一液动锤取心钻进方法变化到顶驱一绳索取心钻进方法，再变化到螺杆马达一液动锤一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。关键词：地震；科学钻探；取心钻进；方法；汶JmI地震断裂带科学钻探中图分类号：P634．5文献标识码：A

2、文章编号：1672—7428(2013)07—0061—04TheEvolutionProc~softheCoreDrillingMethodsUsedinWenchuanEarthquakeFaultsScientificDrillingPro-ject／ZHANGWei，FANLa—sheng，WUJin—sheng(InstituteofExplorationTechnology，CAGS，ChengduSichuan611734，China)Abstract：Thisarticleintroducestheevolutionprocessofthecoredr

3、illingmethodsusedinWenchuanEarthquakeScientificDrillingProject．FromPDM／hydro—hammercoringmethodtotop—drive／wire—linecoringmethodandfinallytoPDM／hydro—hammer／longsplitbarrelcoringmethod，thecoringmethodsusedinthisprojectunderwentaseriesofchanges．Themainreasonsforthesechangesareformationco

4、nditions，coringtechnologyimprovementandthedevelopment．Keywords：earthquake；scientificdrilling；coredrilling；method；Wenchuanearthquakefaultsscientificdrilling0引言地质过程还在不断的进行之中，龙门山断裂带的应汶川地震断裂带科学钻探项目的目的是：在汶力积累、释放(地震)的循环也一直在进行之中。在川I特大地震和复发微地震的源区——龙门山“~lkJJI历史上许多次地震的作用下，龙门山断裂带地下岩一映秀”断裂及龙门山前缘“安县

5、一灌县”断裂旁侧层变得“体无完肤”，其破碎的严重程度罕见。施工5口科学钻孔(1200和3000111深钻孔各2在该项目的钻进施工中，采用何种取心钻进方口)，通过钻探获取地下深处的信息，研究地震断裂法，对于整个项目的实施来说，是一项重大的决策，因发震机理。完钻后，将在钻孔内安放地震探测仪器，为取心钻进方法的选用，对钻探施工时间、成本、质建立长期地震观测站，为未来地震的监测、预报或预量和钻孔安全，都起着重要的影响作用。地层条件警提供基本数据。是取心钻进方法选用的一个十分重要的限制因素。汶川地震断裂带科学钻探项目的最大钻孔深度为33501TI，主要的取心钻进口径为150mm

6、。根据1最初的考虑钻孔位置的不同，钻进的岩层也在变化，既有沉积在进行项目设计时，我们评估了多种可能用于岩，如泥岩、页岩、砂岩等；又有火成岩，如花岗岩、花汶川地震断裂带科学钻探项目深孔取心钻进的方岗闪长岩、凝灰岩等；还有变质岩，如板岩、变质砂岩法，主要有顶驱一绳索取心钻进方法、螺杆马达一提等。但无论岩性怎样变化，所有钻孔的岩层都有一钻取心方法和螺杆马达一液动锤一提钻取心方法等。个共同的特点，就是由于位于地震断裂带，岩层破碎德国施工KTB先导孔时采用液压顶驱和金刚情况严重。龙门山地震断裂带是由于印度洋板块向石绳索取心钻进方法，取心钻孔直径152mill，取心亚欧板块俯冲以

7、及青藏高原快速隆升造成的，这种钻进孔深3893m。美国施工夏威夷科学钻孔时也收稿日期：2013—06—15基金项目：科技部科技支撑计划专项“汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)”项目之“科学钻探与科学测井”课题作者简介：张伟(1954一)，男(汉族)，湖北恩施人，中国地质科学院探矿工艺研究所所长助理、教授级高级工程师，中国地质调查局汶川地震科学钻探工程中心总工程师，中国地质大学(武汉)客座教授，探矿工程专业，博士，负责组织实施汶川地震科学钻探项目的钻井工程，四川省成都市郫县现代工业港(北区)港华路139号，zhangwei@wfsd．org。62探矿工