取心鑽進

取心鑽進是通過環形鑽頭獲取柱狀岩心，並利用岩心管將岩心提升至地表的鑽探工藝。該技術分為常規取心與特種取心兩大類，其中保壓密閉取心技術通過液壓差動機構可保持地層原始壓力狀態。在西藏羅布莎科鑽孔中，採用繩索取心跨口徑鑽具實現台月效率458米，驗證了工藝可靠性。南極科考中自主研發的冰鑽裝備成功獲取冰下基岩岩心，展示了極端環境適應性。鄂建地4井套用保壓取心技術，岩心採取率達94.3%，為頁岩氣勘探提供關鍵數據。

中文名稱	取心鑽進
英文名稱	core drilling
定　　義	以採取圓柱狀岩礦心為目的的鑽進方法與過程。
套用學科	煤炭科技（一級學科），煤田地質與勘探（二級學科），煤田鑽探（三級學科）

基本介紹

• 公布時間：1991年（煤炭科學技術名詞）
• 外文名：coring drilling 
• 學科：地質資源與地質工程 
• 套用領域：煤田勘探、頁岩氣開發 
• 技術分類：常規/特種取心 
• 核心工具：岩心管、取心鑽頭 

工藝原理

採用空心鑽頭刻取柱狀岩心，通過岩心管底部的卡簧裝置固定岩心柱，利用鑽具提升系統將其輸送至地表。該工藝要求鑽頭轉速與鑽壓匹配以防止岩心破碎，典型取心鑽頭包含金剛石複合片切削齒結構。

技術分類

常規取心

• 單動單管：外管旋轉時內管保持靜止的結構設計，適用於完整岩層
• 雙管取心：通過內外管間隙實現鑽井液循環，減少對岩心的沖刷破壞

特種取心

• 保形取心：採用多級雙瓣組合式岩心筒，維持鬆散地層的原始結構
• 密閉取心：注入密閉液隔離鑽井液污染，煤層氣勘探中保壓成功率可達87.5%
• 保壓密閉：TKP194 80型工具通過壓力補償機構保持最高80MPa地層壓力
• 定向取心：在岩心表面標記構造參數，用於地質構造分析

發展歷程

1996年修訂定義後，繩索取心技術通過P-S跨口徑鑽具實現小鑽桿帶動大鑽頭的創新組合，節約25%鑽桿採購成本。2023年CSDP-02井全取心鑽進2843米，創南黃海大陸架科學鑽探取心深度記錄。

典型案例

• 鄂建地4井工程：2022年對二疊系地層實施5回次取心，採用Ø215.9mm川7-4鑽具與Ø215-80保壓鑽具組合完成30.7米取心進尺
• 羅布莎鉻鐵礦勘探：套用繩索取心工藝後泵壓降低40%，岩心採取率由65%提升至92%
• 南極冰下基岩取樣：2019年實現冰層取心鑽進深度198米，突破脆性冰層卡心技術難題

套用領域

• 能源勘查：山西晉中煤層氣井通過保壓取心獲取含氣量數據，支撐儲量評價
• 海洋地質：在南黃海CSDP-02井實施全取心鑽進工程，鑽進深度達2843.18米，獲取連續地層岩心
• 極地科研：我國第35次南極科考中，通過自主研發的極地冰鑽裝備首次獲取南極冰下基岩岩心
• 深部探測：中國大陸科學鑽探工程採用螺桿馬達 液動錘複合鑽進技術，在5158米深度維持取心率98.6%