汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-2孔钻井液工艺研究.pdf

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1、2012年第39卷第9期探矿工程(岩土钻掘工程)45汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD一2孔钻井液工艺研究陶士先，陈礼仪，单文军，李之军，李晓东，张涛(1．北京探矿工程研究所，北京100083；2．成都理工大学，四川成都610059)摘要：汶川地震断裂带科学钻探项目二号孔(WFSD一2)，地质条件极为复杂，孔壁稳定性差。施工期间由于地层中水敏性矿物吸水膨胀、地层破碎及地应力释放等原因，多次发生孔壁缩径、坍塌掉块及漏失现象。针对以上问题，施工中采用了以低粘增效粉和改性沥青为主要原料的LBM—GLA钻井液体系，通过对钻井液配方、性能参数的合理调整与维护以及固相等方面的控制与处

2、理，较好地解决了上述问题。重点介绍了WFSD一2孑L各孔段钻井液的使用及维护情况。关键词：汶川地震；地震断裂带；科学钻探；复杂地层；孔壁稳定；钻井液体系中图分类号：I'634．6文献标识码：A文章编号：1672—7428(2012)09—0045—04ResearchonDrillingFluidTechnologyforWFSD——2HoleofWenchuanEarthquakeFaultScientificDrillingPro-ject／TAOShi—xian，CHENLi—yi，SHANWen-jun，LIZhi-jun，L1Xiao—dD，ZHANGTao(1

3、．BeijingInstituteofEx．plorationEngineering，Beijing100083，China；2．ChengduUniversityofTechnology，ChengduSichuan610059，China)Abstract：ThegeologicalconditionswereextremelycomplicatedwithpoorwallstabilityinWFSD一2holedrillingconstmc—tionofWenchuanearthquakefaultscientificdrillingproject．Duetoth

4、ewater—sensitiveformationofmineralwaterswelling，brokenstrataandstressrelease，theholewallnecking，collapsingandleakagehappenedmanytimes．Throughtheadjust-mentandmaintenanceoftheformulation，parameters，andsolidcontrol，LBM—GLAdrillingfluidsystemwithalowvis—cositysynergypowderandmodifiedasphalta

5、sthemainrawmaterialswasadoptedintheconstruction；theaboveproblemsweresuccessfullysolved．ThisarticlemainlydescribestheuseandmaintenanceofdrillingfluidineachsectionofWFSD一2hole．Keywords：Wenehuanearthquake；earthquakefault；scientificdrilling；complexformation；holewallstability；drillingfluidsyst

6、em汶川地震断裂带科学钻探项目二号孔(WFSDWFSD一2孔位于地震断裂带，地质条件极为复一2)位于四川省都江堰市虹口乡。其目的是通过杂。600In以浅主要是花岗岩，裂隙发育、破碎、涌钻探获取信息，揭示汶川地震断裂带的深部物质组水；599～1219In，三叠系砂岩、碳质页岩和泥岩、碳成、结构、产出、构造属性；恢复汶川地震过程中的岩质粉砂岩；1219In以后，地层变化快，松散、破碎、风石行为、流体行为、能量状态与破裂过程以及逆冲断化严重。施工期间由于地层中水敏性矿物吸水膨裂发震机理；同时监测余震，提供深部无干扰条件下胀、地层破碎及地应力释放等原因，引起孔壁缩径、余震的直接信

7、息。项目完钻后，将在孔内安放地震坍塌掉块，曾造成多起孔内事故。同时由于地应力仪和地应力监测仪等多种监测设备，以实现地震监的存在，需要提高泥浆密度，而个别孔段裂隙发育、测和提高地震预报能力的目的。孔隙压力低，密度提高又引起钻孔漏失。从施工情该孔终孔深度2283．56m，终孔口径122mm，况看，整个钻孔孔壁十分薄弱，稍有疏忽可能引起孔500ITI以浅为全面钻进，500nl以深连续取心。内事故。1．2WFSD一2孔井身结构1WFSD一2孔地质工程概况WFSD一2孔井身结构为：一开0377mmx1．1WFSD一2孔地质概况47．80