中國(guó)主導(dǎo)的IODP航次取心所遇問(wèn)題分析及探討

王詩(shī)竣，宋剛*，王瑜，韓澤龍，田英英，蔣亞峰，張欣

（1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院，北京 100037；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京），北京 100083；3.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所，河北 廊坊 065000）

1 中國(guó)主導(dǎo)的航次簡(jiǎn)介

大洋科學(xué)鉆探計(jì)劃開(kāi)始于1968年，先后經(jīng)歷深海鉆探計(jì)劃DSDP（1968-1983）、大洋鉆探計(jì)劃ODP（1985-2003）、綜合大洋鉆探計(jì)劃IODP（2003-2013）、國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃IODP（2013-2023）四個(gè)階段［1-5］。鉆探取心技術(shù)是大洋鉆探計(jì)劃的核心技術(shù)，是了解海洋地質(zhì)、氣候演變、板塊構(gòu)造、古海洋學(xué)、古地磁學(xué)等最直觀(guān)的方式。1998年4月，我國(guó)正式加入了ODP，成為了ODP的重要成員［6］。1999年2月我國(guó)開(kāi)啟南海鉆探計(jì)劃的第一個(gè)航次——ODP184航次，該航次由我國(guó)科學(xué)家汪品先院士設(shè)計(jì)并主持，以“東亞季風(fēng)演變”為鉆探目標(biāo)，建立南海自漸新世以來(lái)的高分辨率古氣候記錄。2003年ODP時(shí)期結(jié)束并正式進(jìn)入IODP時(shí)期，我國(guó)成為繼美國(guó)、日本、歐盟之后的第四位參與成員國(guó)，2013年10月，大洋鉆探計(jì)劃IODP的發(fā)展進(jìn)入新階段——國(guó)際大洋發(fā)現(xiàn)計(jì)劃IODP，我國(guó)在IODP的地位也從大洋鉆探的參與成員變?yōu)槿~成員［7］。在汪品先院士的積極建議和推動(dòng)之下，在2014年初由李春風(fēng)教授等人牽頭，“喬迪斯·決心號(hào)”重返南海開(kāi)啟中國(guó)南海的第二個(gè)航次——IODP349航次，該航次的鉆探目標(biāo)是“南海海底環(huán)擴(kuò)張成因”［8］。2014-2018的5年中，在孫珍、Hans Christian Larsen、汪品先、林間、李春鳳等科學(xué)家牽頭下，以“聚焦于南海擴(kuò)張之前的大陸破裂”為目標(biāo)，我國(guó)又完成IODP367、368/368X航次。20多年中完成4+1個(gè)航次，共鉆探17個(gè)站位，獲取巖心近10000 m，最大鉆探水深達(dá)4200 m，為我國(guó)深海大洋鉆探的發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)［9］。

2 中國(guó)主導(dǎo)的航次鉆探取心出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1 大洋鉆探取心器具簡(jiǎn)介

大洋鉆探取心可分為沉積巖取心和硬巖取心，沉積巖取心器具主要使用超前活塞取心器具（APC）、半長(zhǎng)超前活塞取心器具（HLAPC）、伸縮式取心器具（XCB）和回轉(zhuǎn)式取心器具（RCB），硬巖取心使用回轉(zhuǎn)式取心器具（RCB）（見(jiàn)圖1）［10］。超前活塞取心器具（APC）和半長(zhǎng)超前活塞取心器具（HLAPC）是液壓驅(qū)動(dòng)活塞取心器具，通過(guò)鉆桿內(nèi)孔施加泵壓，切斷剪切銷(xiāo)，將巖心筒壓入地層中，在極軟沉積巖中回收巖心樣品；伸縮式取心器具（XCB）用于軟硬交互的沉積巖地層，使用一個(gè)整體式取心內(nèi)鉆頭修整巖心，在軟沉積巖中取心內(nèi)鉆頭位于主取心鉆頭的前面，可以有效降低泥漿對(duì)巖心的沖刷，但在堅(jiān)硬沉積巖地層時(shí)，會(huì)縮回至主鉆頭；回轉(zhuǎn)式取心器具（RCB）是旋轉(zhuǎn)取心系統(tǒng)，主要使用在堅(jiān)硬沉積巖和火成巖基底中回收巖心樣品。

圖1 取心器具Fig.1 Coring tools

地層結(jié)構(gòu)是客觀(guān)的條件且無(wú)法改變，因此在鉆探時(shí)根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)資料選擇合適的站位，針對(duì)地層結(jié)構(gòu)選擇取心器具（見(jiàn)表1）。在我國(guó)主導(dǎo)的4+1航次中，沉積巖和硬巖取心面臨的共同問(wèn)題是巖心采取率低、巖心質(zhì)量差以及取心器具故障引發(fā)的事故，硬巖地層還包括鉆進(jìn)效率問(wèn)題。

表1 取心器具與地層匹配情況[11]Table 1 Matching condition between the drilling tools and the formation

2.2 沉積巖地層取心問(wèn)題統(tǒng)計(jì)

沉積巖指成層堆積的松散沉積物固結(jié)而成的巖石，包括陸地、水和盆地中的松散碎屑物，如礫石、砂、粘土、灰泥和生物殘骸等，沉積巖種類(lèi)很多，其中最常見(jiàn)的是頁(yè)巖、砂巖和石灰?guī)r。結(jié)構(gòu)跨度大，巖性復(fù)雜，巖心采取率波動(dòng)大。中國(guó)主導(dǎo)的IODP航次取心情況以及取心器具的使用情況見(jiàn)表2。超前活塞取心器具（APC）和半長(zhǎng)超前活塞取心器具（HLAPC）都是液壓驅(qū)動(dòng)的活塞取心器具，區(qū)別在于巖心筒長(zhǎng)度不同，在淤泥地層采用取心長(zhǎng)度為9.5 m的APC取心器具，地層漸變至較硬泥質(zhì)地層時(shí)，采用4.7 m的半長(zhǎng)HLAPC取心器具，APC和HLPAC都是針對(duì)淤泥質(zhì)地層的器具，取心情況APC和HLAPC一起統(tǒng)計(jì)。APC和HLAPC共使用146次，整體的巖心采取率表現(xiàn)良好，可達(dá)到80%以上；在軟硬交互地層采用的XCB取心器具，分別在U1431、U1499、U1501和U1505站位中使用共141次，巖心采取率波動(dòng)較大，為50%～100%；RCB使用次數(shù)最多，共597次，但巖心采取率極差，平均巖心采取率在50%以下。

表2 中國(guó)主導(dǎo)的IODP航次沉積巖地層取心統(tǒng)計(jì)[12-27]Table 2 Statistical table of core taking from sedimentary strata by China-led IODD voyages

2.3 硬巖地層取心問(wèn)題統(tǒng)計(jì)

我國(guó)主導(dǎo)的航次中，硬巖地層取心均采用RCB取心器具，349航次中取心鉆進(jìn)深度為200.3 m，取得硬巖巖心79.31 m，巖心采取率僅有39.6%，硬巖的平均鉆進(jìn)速度約為1.5 m/h；367、368/368X航次取心鉆進(jìn)深度為444.05 m，取得硬巖巖心290.83 m，巖心采取率為65.5%，硬巖平均鉆進(jìn)速度為2.2 m/h，總體取心效果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 中國(guó)主導(dǎo)的IODP航次硬巖地層取心統(tǒng)計(jì)表[12-27]Table 3 Statistical table of core taking from hard rock strata by China-led IODP voyages

硬巖種類(lèi)有花崗巖、閃長(zhǎng)巖、輝綠巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英巖、石英砂巖、硅質(zhì)礫巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等。4+1航次鉆進(jìn)的是玄武巖，體積密度為2.8～3.3 g/cm3，壓縮強(qiáng)度可高達(dá)300 MPa。使用RCB鉆進(jìn)取心，該器具采用牙輪鉆頭作為切削刀具，牙輪的沖擊破碎原理易對(duì)巖心產(chǎn)生擾動(dòng)，在回轉(zhuǎn)取心時(shí)會(huì)使巖心片狀化和破碎，造成巖心筒堵塞、巖心損失等，大塊巖屑排出鉆孔難度大，易發(fā)生卡鉆、埋鉆等事故。

在硬巖取心鉆進(jìn)方面，為減少孔內(nèi)鉆頭失效的風(fēng)險(xiǎn)并確保孔徑符合要求，需要定時(shí)更換鉆頭。如在U1500站位鉆進(jìn)硬巖，每工作50 h更換一次鉆頭，累計(jì)使用3只牙輪鉆頭［28］，鉆探取心所用時(shí)間占28.8%，更換鉆頭所用時(shí)間占23.9%，此站位硬巖鉆進(jìn)時(shí)間統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

表4 U1500站位鉆進(jìn)的時(shí)間分配情況Table 4 Drilling time allocation of U1500 station

2.4 取心施工相關(guān)事故統(tǒng)計(jì)

取心過(guò)程中多次造成取心器具故障，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)孔內(nèi)事故。松散破碎地層易發(fā)生塌孔、埋鉆、卡鉆、縮孔；軟硬交互地層造成取心內(nèi)鉆頭損壞；因取心器具的可靠性及穩(wěn)定性問(wèn)題引發(fā)的鉆桿接頭故障、取心內(nèi)鉆頭丟失、絞車(chē)的離合器摩擦片失效、絞車(chē)軸承故障等，事故及影響統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表5。

表5 中國(guó)主導(dǎo)的IODP航次事故及影響統(tǒng)計(jì)表Table 5 Statistics of accidents and impacts of China-led IODP voyages

3 鉆探取心問(wèn)題原因分析及探討

3.1 沉積巖地層取心問(wèn)題分析及探討

沉積巖由于地層結(jié)構(gòu)存在裂縫、風(fēng)化嚴(yán)重、巖層松散、固結(jié)性差，在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)其防振性和抗沖擊性較差，容易出現(xiàn)污染、振動(dòng)、沖擊、液化等情況，使巖心大量流失，影響采取率。

沉積巖地層結(jié)構(gòu)跨度大，巖性復(fù)雜，影響巖心質(zhì)量因素較多。RCB取心器具對(duì)巖心施加回轉(zhuǎn)力破壞巖心原始結(jié)構(gòu)（圖2a）；APC/XCB取心器具在剪切地層時(shí)因地層較軟引起巖心邊緣呈向上的拱形結(jié)構(gòu)（圖2b和2c）；沉積巖與巖心筒之間高剪切力使沉積物流動(dòng)注入裂縫形成虛假的地層（圖2c和2d）；軟硬交互地層巖心邊界混合變形（圖2e）；沉積巖砂質(zhì)地層液化、海水侵蝕、鉆探船的垂直升降破壞巖心內(nèi)部結(jié)構(gòu)（圖2f、2g、2h）；巖心平躺在甲板上液化發(fā)生沉積物顆粒的垂直沉降分層（圖2i）；細(xì)小破碎地層海水侵蝕破壞巖心原始結(jié)構(gòu)（圖2j）。

圖2 巖心擾動(dòng)類(lèi)型[29]Fig.2 Types of core disturbances

APC取心時(shí)，因遇到堅(jiān)硬地層取心不完全，取心長(zhǎng)度未達(dá)到9.5 m，此時(shí)巖心筒像注射器一樣，將巖心向上吸入一段距離（圖3），使巖心中未固結(jié)的部分分割、液化，還會(huì)導(dǎo)致基底流入、地層損失，干擾未取心的地層；連續(xù)取心需要在極短的時(shí)間內(nèi)估算出未受干擾的實(shí)際長(zhǎng)度，但分析巖心需要一定時(shí)間，與連續(xù)取心沖突，這樣下一回次取心將在前一回次取心段的末端，錯(cuò)誤計(jì)算巖心長(zhǎng)度；在無(wú)隔水管作業(yè)中，沉積物將被作為“巖屑”排出到海底，因此這一段的地層將不會(huì)被取心。

圖3 巖心筒部分取心時(shí)的取心擾動(dòng)示意[29]Fig.3 Schematic diagram of the core disturbance in core barrel

裝有巖心的巖心筒在運(yùn)輸過(guò)程中，會(huì)受到多種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)干擾巖心，高速絞車(chē)在回收巖心筒因加速和減速使砂質(zhì)巖心液化、片狀巖心破碎化，易通過(guò)爪簧流出；巖心筒回收到甲板時(shí)，因巖心筒的傾斜、翻滾、垂直變水平、甲板運(yùn)輸、巖心排水、旋轉(zhuǎn)、沉淀等造成巖心干擾（圖4）。

圖4 巖心在操作運(yùn)輸過(guò)程中的取心干擾示意[29]Fig.4 Schematic diagram of the core disturbance during operation and transportation

鉆探技術(shù)的發(fā)展對(duì)鉆探樣品提出了更高的要求。不僅要求更高的巖心采取率，還要保證巖心質(zhì)量和巖心原始結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。完善工藝和器具無(wú)干擾取心技術(shù)，防止取心器具鉆進(jìn)時(shí)以及運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生傾斜、沖蝕、振動(dòng)、自磨、翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、錯(cuò)位、丟失、沉淀等現(xiàn)象。為確保松散、破碎的地層中巖心的質(zhì)量和鉆進(jìn)安全，除正確選擇并使用取心器具和泥漿外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：在松散地層使用APC/XCB取心器具時(shí)，巖心筒使用全封閉管堵，防止基底吸入；在使用RCB回轉(zhuǎn)器具鉆進(jìn)松散地層取心時(shí)應(yīng)減小泵量、降低轉(zhuǎn)速、控制鉆壓，保證巖心采取率以及巖心質(zhì)量；保證取心器具和鉆孔的同心度，應(yīng)具有良好的扶正裝置，減少在鉆進(jìn)過(guò)程中的擾動(dòng)；鉆進(jìn)松散、未固結(jié)性地層時(shí)，必須控制回次進(jìn)尺，還應(yīng)控制回次鉆進(jìn)時(shí)間，防止因進(jìn)尺速度慢、進(jìn)尺時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致巖心液化變細(xì)，難以卡取，影響巖心采取率以及巖心質(zhì)量；提鉆時(shí)慎防敲擊、撞擊巖心筒，在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)做到慢提輕放，防止破壞巖心［30］。

3.2 硬巖地層取心問(wèn)題分析及探討

硬巖地層鉆進(jìn)時(shí)，由于RCB取心器具的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)，對(duì)巖心有破壞作用，使其難以成柱狀順利進(jìn)入巖心筒［31］；泥漿對(duì)破碎巖心的沖蝕，會(huì)造成小顆粒損失；破碎地層的巖心承載能力小，隨著進(jìn)入巖心筒巖心長(zhǎng)度的增加，摩阻力和巖心自重逐漸增大，使巖心筒堵塞，阻止巖心進(jìn)入［32］。

硬巖地層的巖心質(zhì)量影響因素主要包括以下幾個(gè)方面：巖心筒取心不完全時(shí)，破碎的巖心之間會(huì)有縫隙，細(xì)小的碎巖會(huì)在重力的作用下進(jìn)入縫隙中，堆積在巖心筒底部，巖心原始結(jié)構(gòu)改變；巖心在回轉(zhuǎn)力作用下受力狀態(tài)發(fā)生變化，釋放的地應(yīng)力使巖心碎裂，阻礙巖心順利出筒，原始巖心結(jié)構(gòu)被破壞；取心鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)巖屑排出鉆孔難度大，易發(fā)生卡鉆、埋鉆等事故，此時(shí)需要提鉆作業(yè)回收鉆具組合，該操作需要泥漿維護(hù)孔壁穩(wěn)定，但此作業(yè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大扭矩影響鉆具組合的疲勞強(qiáng)度，并且在清孔時(shí)施加高泵壓易造成巖心筒彎曲，同時(shí)對(duì)巖心結(jié)構(gòu)造成破壞。

中國(guó)主導(dǎo)的航次中影響鉆進(jìn)效率的因素：鉆壓過(guò)低，牙輪切削速度緩慢；切削齒的選型與地層不匹配；鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭切削齒磨損失效頻繁更換鉆頭；鉆進(jìn)采用頂驅(qū)驅(qū)動(dòng)方式，鉆桿暴露于海水之中，過(guò)高轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致鉆桿離心力過(guò)大，極易造成鉆桿疲勞斷裂，引發(fā)事故；隨著深海鉆探過(guò)程中孔深的增加，機(jī)械鉆速較低、作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致施工成本增加；鉆具組合重入過(guò)程中會(huì)遇阻、卡鉆、清孔。

綜上所述，為提高硬巖中破碎地層巖心采取率，巖心筒可以設(shè)計(jì)多段全封閉管堵，防止破碎的巖心堆積在巖心筒底部；取心環(huán)境惡劣的硬巖地層，縮短取心長(zhǎng)度降低取心干擾，提高取心質(zhì)量；及時(shí)使用泥漿沖孔排渣，保持孔底干凈，降低事故風(fēng)險(xiǎn)；研制孔底動(dòng)力中空螺桿取心器具、渦輪驅(qū)動(dòng)取心器具、液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)取心器具，選擇新型PDC與牙輪復(fù)合鉆頭［33］，提高鉆進(jìn)效率，還可以采用復(fù)合鉆進(jìn)提高鉆進(jìn)效率；研制側(cè)壁取心技術(shù)，優(yōu)化測(cè)井技術(shù)，改善斷層、裂縫巖心采取率低、無(wú)巖心信息的問(wèn)題；研發(fā)鉆頭監(jiān)測(cè)預(yù)警技術(shù)，提前預(yù)知事故風(fēng)險(xiǎn)等措施。

3.3 取心施工作業(yè)相關(guān)問(wèn)題分析及探討

3.3.1 孔壁穩(wěn)定性問(wèn)題分析及探討

為了降低鉆探取心的風(fēng)險(xiǎn)以及孔內(nèi)事故的發(fā)生，必須要維持孔壁的高效穩(wěn)定性?！皢痰纤埂Q心號(hào)”作為三大鉆探船之一，采用的是無(wú)隔水管的鉆探工藝［34］，深孔鉆探取心時(shí)，安裝套管維護(hù)孔壁。在松散、破碎地層由于海水沖蝕作用易出現(xiàn)鉆孔縮徑、孔內(nèi)坍塌，導(dǎo)致卡、埋鉆事故；孔壁穩(wěn)定性也會(huì)影響巖心的質(zhì)量，當(dāng)孔壁坍塌時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)墜落的巖心結(jié)構(gòu)，改變?cè)嫉貙咏Y(jié)構(gòu)。

為維護(hù)孔壁穩(wěn)定，需先鉆進(jìn)一個(gè)先導(dǎo)孔確定地層結(jié)構(gòu)，以此確定下入套管的深度；采用跟管鉆進(jìn)技術(shù)［35］，避免傳統(tǒng)套管下入中縮徑、孔壁坍塌的問(wèn)題，節(jié)約時(shí)間和經(jīng)濟(jì)成本；采用隔水管技術(shù)，優(yōu)化泥漿的反循環(huán)系統(tǒng)［36］，降低海水對(duì)巖心的侵蝕；在松散、破碎的地層及時(shí)泵入泥漿清孔，為下入套管提供穩(wěn)定孔壁環(huán)境；鉆進(jìn)時(shí)需做好防止意外發(fā)生的準(zhǔn)備，并且時(shí)刻通過(guò)水下監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)泥墊和重入錐狀態(tài)。

3.3.2 取心器具問(wèn)題分析及探討

大洋鉆探取心工作環(huán)境惡劣，隨著鉆探取心深度的不斷增加，孔內(nèi)的工作環(huán)境愈加復(fù)雜，根據(jù)上述表4和表5統(tǒng)計(jì)，取心過(guò)程中取心內(nèi)鉆頭、巖心筒損壞丟失，增加了提鉆打撈等作業(yè)難度；因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題導(dǎo)致巖心采取率低、巖心質(zhì)量差、巖心卡堵、巖心采取困難等問(wèn)題，因此對(duì)取心器具提出了更高的質(zhì)量要求。

首先，提高取心器具的可靠性和穩(wěn)定性，保證在鉆探取心過(guò)程中的安全鉆進(jìn)；其次，合理控制巖心筒的投放、打撈、取心等作業(yè)環(huán)節(jié)的輔助時(shí)間［37］，提高鉆探取心的效率；最后，對(duì)取心器具的結(jié)構(gòu)性能以及目前所遇到的問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)：優(yōu)化巖心的卡取機(jī)構(gòu)；針對(duì)巖心卡堵問(wèn)題，創(chuàng)新研發(fā)新的結(jié)構(gòu)，解決卡堵難題；保證巖心筒的穩(wěn)定性，避免巖心擾動(dòng)造成巖心破碎、卡堵的問(wèn)題；針對(duì)不同的地層剖面結(jié)構(gòu)，研制特定取心器具以及配套的鉆頭和工藝，提高鉆進(jìn)效率［38］；優(yōu)化升降補(bǔ)償系統(tǒng)，降低取心干擾；研發(fā)電動(dòng)鉆桿割刀，在發(fā)生卡埋鉆事故時(shí)可以快速處理，避免鉆探船無(wú)法移動(dòng)造成的后續(xù)問(wèn)題。

4 結(jié)論

本文根據(jù)中國(guó)主導(dǎo)的IODP航次，分別從沉積巖和硬巖兩個(gè)方面存在的取心問(wèn)題進(jìn)行了分類(lèi)分析探討，并提出了優(yōu)化建議，具體如下：

影響沉積巖地層巖心采取率和巖心質(zhì)量的因素：地層因素包括裂縫、風(fēng)化、松散、固結(jié)性差；取心器具因素包括APC/XCB取心器具巖心筒的高剪切力，RCB取心器具的回轉(zhuǎn)力；外界因素包括沉積巖夾層間流動(dòng)、泥漿海水侵蝕污染、液化、鉆探船垂直升降擾動(dòng)，運(yùn)輸處理過(guò)程中巖心筒傾斜、沖蝕、振動(dòng)、自磨、翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、錯(cuò)位、丟失、沉淀。

影響硬巖地層巖心采取率、巖心質(zhì)量和鉆進(jìn)效率的因素：地層因素包括破碎、脆性、裂縫；取心器具因素包括RCB取心器具旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)對(duì)巖心的破壞阻礙巖心進(jìn)入巖心筒，牙輪齒形不匹配磨損嚴(yán)重導(dǎo)致更換鉆頭；外界因素包括細(xì)小碎巖堆積在巖心筒底部破壞原始巖心結(jié)構(gòu)，巖心筒堵塞阻礙巖心出筒，卡鉆埋鉆高泵壓清孔對(duì)巖心沖蝕，泥漿沖蝕造成顆粒損失，鉆壓低，頂驅(qū)鉆進(jìn)鉆桿暴露于海水之中，高轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致離心力過(guò)大造成鉆桿疲勞斷裂，隨深度的增加機(jī)械鉆速低作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，孔內(nèi)事故頻發(fā)。

關(guān)于提高鉆效、取心質(zhì)量和減少事故方面，建議完善現(xiàn)有工藝并研究新裝備新技術(shù)新工藝：研制無(wú)干擾取心器具；優(yōu)化取心器具和巖心筒結(jié)構(gòu)；研制井下動(dòng)力器具；研發(fā)PDC和牙輪一體式復(fù)合鉆頭以提高切削鉆頭的適應(yīng)范圍；研發(fā)側(cè)壁取心技術(shù)，優(yōu)化測(cè)井技術(shù)，采用隔水管技術(shù)和進(jìn)一步提高升沉補(bǔ)償系統(tǒng)性能等。

中國(guó)主導(dǎo)的IODP航次存在的取心問(wèn)題，也是整個(gè)IODP取心的一個(gè)縮影，我國(guó)萬(wàn)米鉆探船即將入列，不久將全面開(kāi)啟我國(guó)大洋鉆探新階段，分析取心存在的問(wèn)題并針對(duì)性地進(jìn)行持續(xù)性?xún)?yōu)化改進(jìn)，才會(huì)使大洋鉆探技術(shù)越來(lái)越完善，效率越來(lái)越高。