汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔套管护壁技术.pdf

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1、2014年第41卷第9期探矿工程(岩土钻掘工程)1O9汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD一4孔套管护壁技术赵远刚，樊腊生，李前贵，张炳春(1．中国地质科学院探矿工艺研究所，四川成都611734；2．沧州市方圆管业有限公司，河北沧州061000)摘要：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一4号孔钻探中的应用情况，包括在小问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。关键词：科学钻探；汶川地震断裂带；套管；护壁技术中图分类号：P634．7文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)

2、09—0109—05WallCasingProtectionTechnologyInWFSD一4ofWenchuanEarthquakeFaIlltScientificDrillingProject／ZHAOYuan—gang‘，ⅣLa—sheng，LIQian—gui，ZHANGBing—chun(1．InstituteofExplorationTechnology，CAGS．ChengduSichuan611734，China；2．CangzhouFangyuanTubularIndustrialCo．，Ltd．，CangzhouHebei061000，China)Abstract

3、：BoreholewallprotectionisoneofthekeytechnologiesforresolvingdrillingproblemsinComplexStrata．Thispa—perintroducessomespecialcasingadoptedinthedrillingoperationoftheboreholeWFSD一4，includinglargediametercas—ingtechnologyinsmallclearancecondition，retrievablecasingtechnologyforsmalldiametercoredrilli

4、nginexistinglargeboreholeandtwophasecasingandcementingtechnologyusedinstrongboreholeshrinkagesection．Keywords：Scientificdrilling；Wenchuanearthquakefauh；casing；borehole0前言孔壁稳定与否问题一直以来都是制约钻探技术发展的“瓶颈”之一，是决定孔内事故率和生产效率的关键。在汶川科钻四号孔(WFSD一4)主要遇到地质构造复杂，地应力集中、地层产状高陡突变、裂隙极其发育以及科学钻探连续取心钻进工期长、孔壁裸露时间久和起下钻频繁扰动

5、孔壁等一系列钻探难题。为解决这些技术问题，保证钻探施工正常进行，现场钻探技术人员开发和应用了一系列特殊的套管护壁技术。1地层概况WFSD一4号钻孔主要钻遇具有强烈走滑作用的映秀一北川断裂带北段，具有代表性的岩心情况如图1所示。图1WFSD一4号孔取出的代表性岩心情况根据2008年5月1213以来在北川一平武一青a一1449．33～1454．88In，变粉砂岩．b—2O81．66～2087．66川一带发生的6．0级以上余震的震源分布特征和震In，深灰色板岩；c_2164．99～2166．98In，灰色板岩；d-2312．30～2315．03In，断层角砾岩、碳质泥岩源机制研究以及出露地表

6、的地震破裂面分析，WFSD一4号孔附近的地层倾角在7O。～75。，而根据实际取出的岩心测得地层倾角>65。，最大倾角已经收稿日期：2014—06—30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；中国地质调查局地调项目“定向钻进技术在西部地区大直径深孔钻探中的应用”(12120113097600)、“地震断裂带复杂地层钻探施工技术应用示范”(12120114075701)作者简介：赵远刚(1983一)，男(汉族)，辽宁大连人，中国地质科学院探矿工艺研究所，勘查技术与工程专业，从事科学钻探技术研究工作，四川省成都市郫县成都现代工业

7、港(北区)港华路139号，171613061@qq．com。110探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第41卷第9期接近90。。受地质构造运动和沉积条件的影响，其采用该钻具组合总计进行了5次修孔作业后环主要取心段地层为复杂小褶皱、高陡突变构造，岩性空通畅、孔壁平滑，起下钻过程中无明显阻卡。下套变化大、自然造斜能力强，因此该地区钻探施工的防管过程中开泵循环无憋泵现象，泵压仅为1．0～2．8斜、坍塌掉块等问题十分突出。MPa，仅在117．27、175