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.pdf

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1、22探矿工程(岩土钻掘工程)2012年第39卷第9期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朱江龙，胡时友，黄洪波，刘跃进，张伟(1．中国地质大学(北京)，北京100083；2．中国地质装备总公司，北京100102；3．中国地质科学院探矿S-艺研究所四川成都611734；4．中国地质调查局，北京100037)摘要：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13径、深部取心于一身，

2、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一2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。关键词：汶川地震；地震断裂带；科学钻探；深孔取心；钻探设备；高速顶驱；液压驱动；智能控制中图分类号：1'634．3文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)09—0022—06TheResearchandApplicationofDeepHoleCoreDrmingEquipmentforWenchuanEarthquakeFaultScie

3、ntificDrillingProject／ZHUJiang-long，HUShi—you，HUANGHong—bo，LIUYue-jin，ZHANG(1．ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2．ChinaGeo—equipmentCoporation，Beijing100102，China；3．TheInstituteofExp

4、o·rationTechnology，CAGS，ChengduSichuan611734，China；4．ChinaGeologicalSurvey，Beijing100037，Chi

5、na)Abstract：Deepholecoredrillingequipment，includingKZ3000drillrig，high-pressuremudpumpandwire-linecoringrodsandtools，isthefirstscientificdrillingsysteminCllina，whichwasindependentlydesignedandmanufacturedtomeettheneedsofWenchuanearthquakefaultscientificdrillingproject(WFSD)．Theequipmentiss

6、etfullyhydraulic，high—speedtopdrive，largediameteranddeepcoringinone，featuringgoodcomprehensivecapability，wideprocessadaptabilityandhighin—telligeneeofmanipulation．DuringtheWFSD一2deepholecoredrilling，itworkedwellbymeetingthedesignrequirementsinallfunctions．Asstageinnovationsfordeepdrillinge

7、quipment，ithasapotentialmarketvalueinscientificdrilling，deepprospectingandshallowoilandgasdrilling．Keywords：Wenchuanearthquake；earthqu~efault；scientificdrilling；de印holecoring；drillingequipment；high·speedtopdrive；hydraulicdrive；intelligentcontrol1项目的提出汶川科学钻探具有以下特点：一是地质条件复1．1项目背景杂，地层异常破碎且缩径、

8、涌水严重；二是取心质量要2008年四川汶川特大地震后，国家迅速组织启求高，全孔取心，取心直径I>85mm；三是钻孔设计口动了汶川地震断裂带科学钻探项目(WFSD，以下简称径和深度大，WFSD一2孔原设计深度3000in，开孔直“汶川科学钻探”)，研究地震断裂和地震机理，建立径445mm，终孔直径150mm，5级井身结构，采用逐我国第二个深孔长期地震观测站，为未来地震的监级取心、分段扩孔；四是钻进工艺方法采用大直径绳测、预报或预警提供基本数据。索取心钻具，半合管取心为主。特定的地质条件、工WFSD项目共设l7个课题，