XD-40 型钻机在雄安新区地热勘探井施工中的应用

高鹏举，董向宇，刘凡柏，任启伟，朱芝同，王跃伟，王雷浩，殷 邈

（1.中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000；2.河北省地矿局第九地质大队，河北邢台054000）

0 引言

4000 m 地质岩心钻机（XD-40 型）是中国地质科学院勘探技术研究所牵头研发的深部矿产资源勘查技术装备［1-3］，可应用于固体矿产、地热、浅层油气勘探等领域。钻机研制成功后，于2017-2018 年在天津东丽区CGSD-01 井进行了试验，初步验证了钻机的能力及主要性能［4-7］。随后XD-40 型钻机应用于雄安新区的地热勘探施工，圆满完成了D13井的钻探工作。D13 井设计井深2500 m，完钻井深2506.14 m，完钻口径152.4 mm。

1 工程概况

1.1 地理简况

D13 井位于雄安新区容城东南文营村西南，井场周边有多条乡道、县道，并且邻近荣乌高速，交通便利（见图1）。雄安新区属于暖温带半湿润大陆性季风气候。四季分明，气候温和，光照充足，雨量适中，无霜期长，干寒同期。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季凉爽宜人，冬季寒冷少雪。年均气温在15 ℃左右，历年 1 月份平均气温为 0.7 ℃，7 月份平均气温为27.1 ℃，年降水量700 mm 左右。

图1 D13 井钻井位置Fig.1 Drilling position map of D13 well

1.2 地质情况

雄安新区地质构造上位于渤海湾盆地的冀中坳陷内，主要涉及的构造单元有徐水凹陷、容城凸起、牛驼镇凸起、霸县凹陷、保定凹陷、高阳低凸起。主体构造线以NE 向为主。主要断裂有NE 向容城断裂、牛东断裂、保定断裂、高阳断裂，NWW 向牛南断裂。D13 井位于冀中坳陷容城凸起构造东部［8-10］。

1.3 钻遇地层

雄安新区地表出露地层为第四系地层，第四系以下的岩层包括新近系（明化镇组、馆陶组）、古近系（东营组、沙河街组、孔店组）、中-新元古界（蓟县系雾迷山组、杨庄组；……