我所9m超长半合管钻具在汶川地震断裂带科学钻探工程中实验成功

汶川地震断裂带科学钻探工程项目（以下简称：WFSD）4号孔，设计孔深3350m，2000m至3350m为连续取心孔段，取心钻进口径150mm。WFSD工程项目都是在极破碎地层实施的取心钻探孔，地震研究对岩心采取率和原状性都有极高的要求，为避免出心过程中人为损坏珍贵的岩心，项目全部要求采用半合管取心钻具。

自2009年WFSD-2、WFSD-3号孔2个大直径钻孔先后开钻，我所“复杂地层取心钻具研制”项目组便长驻施工现场研制半合管取心钻具，先后研制了KT150、KT122单动双管、SS150大直径绳索、球挂式122岩心爪等多种半合管取心钻具，并服务于WFSD-2、WFSD-3、WFSD-4三口大直径取心钻探孔。

在极破碎复杂地层中，３个钻孔在绝大多数孔段都采用了提钻取心工艺，因此，回次长度成为制约工程进度的最重要因素，而回次长度又完全受限制于半合管长度。项目初期因加工工艺水平的限制，半合管长度仅为3m，为提高取心钻进总体效率，增加半合管长度是最有效的技术措施。通过设计、加工工艺的不断改进及工程中的实验、完善，逐步将半合管长度增加，在WFSD-3号孔首先完成4m半合管实验并取得成功，后又在WFSD-2号孔实验成功6m半合管。4m及6m半合管的运用，将WFSD-3号孔回次长度从1.8m提高至2.42m，WFSD-2号孔更是从2m提高至3.27m，都取得了非常好的经济效益。

为进一步提高WFSD项目取心钻进总体效率，早日完成WFSD-4号孔取心钻进任务，我所应WFSD工程部要求研制9m超长半合管。经过加工工艺的调整及钻具结构的合理改进，于2012年11月完成了9m超长半合管钻具的研制，并于2013年1月24日在WFSD-4号孔三开入孔实验，在经过前2个回次钻进工艺的调整后，第3个回次配合我所研制的YZX130液动锤，采用螺杆马达+液动锤+超长半合管取心钻进工艺，成功实现9.03m满管起钻，且连续4个回次超过9m，取心钻进效率较6m半合管提高50%。

9m半合管钻具的成功运用在世界范围内尚属先例，此次实验成功为实现项目首席科学家许志琴提出的2013年内完成WFSD-4孔钻探施工任务的目标打下了坚实的基础，同时也提升了我所在科学钻探、深孔复杂地层取心钻进领域的技术支撑能力。