地震是一种对人类造成巨大损害的自然灾害，大震级的地震还会给震区人们带来毁灭性的灾难。我国位于世界两大地震带—环太平洋地震带与欧亚地震带之间，地震断裂带十分发育，且地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广，因此，地震监测、预报工作显得尤为重要。目前，国内地震观测台站大多采用井下地震监测，这样可以减少地面噪声干扰，提高地震监测精度，为预报地震和开展各项研究工作提供科学、准确的基础资料^[1]。

井下地震监测涉及到地震监测深井的设计与施工等工作，国外在超深井钻探方面起步较早，美国早在1949年就完成了6225 m超深井的钻探工作， 1972年便完成了9159 m的特超深井钻探工作^[2]；前苏联更是在1984年创造了12 262 m的世界特超深井纪录，又在1991年将深度钻至12 869 m^[3]。我国深井超深井技术发展经历三个阶段：第一阶段从1966年我国完成了第一口深度为4 719 m的大庆松基6井开始，之后又陆续在大港、胜利和江汉油田钻进了5口深井，完成了由打浅井和中深井发展的经验积累。第二阶段从1976年开始，我国在四川盆地完成了第一口超6000 m（6011 m）的钻探深井，标志着我国已具有超深井的钻探能力，之后又陆续完成10口超深井的钻探工作，其中，有两口井深已超7000 m。第三个阶段从1986年开始，我国陆续完成深井超深井共678口，其中，最深的塔深1井达到了8408 m，标志着我国已完全具备超深井钻井技术^[4-7]。

虽然我国钻井技术已完全达到超深井的技术水平，但大多都是用于石油及新能源钻探方面，而很少用于地震监测，本文针对雷州深井土建工程，详细介绍了2000 m地震监测井设计与施工方案，并针对本项目中的施工技术难点，采用了优化泥浆配比、孔斜控制和固井工艺等手段来解决以上难点，最后，采用综合测井技术对孔壁围岩的岩性变化进行了详细的划分，该深井的设计与施工过程可为其它地震监测井项目提供可靠的案例参考。

四开钻井上套管之前需采用综合测井方法对钻井围岩的岩性进行精确的划分，图5为自然伽马、声波时差及自然电位等测井参数随钻进深度的变化曲线。

基于图5分析可知，钻井深度0～20 m区间，岩性以灰黄色砂层及黏土层为主，浅层夹灰褐色风化、半风化玄武岩；在20～160 m区间，岩性以灰色砂岩、砾岩为主，灰色砂岩与泥岩互层；在160～535 m区间，岩性以灰绿色、灰黄色含砾细砂岩，灰色细砂岩、灰黄色砂砾岩分别与灰色泥岩、砂质泥岩呈不等厚互层；在535～998 m区间，岩性以灰绿色、灰黄色砂砾岩为主，灰色细砂岩与砂质泥岩呈不等厚互层；在998～1438 m区间，岩性主要为砂砾岩夹砂质泥岩；在1438～1726 m区间，岩性以浅灰黄色、灰白色砂砾岩与棕色泥岩呈不等厚互层；在1726～2000 m区间，岩性以变质砂岩为主。图6为完工厚的含有地层信息的地震监测井结构示意图，

图5 地震监测井综合测井曲线Fig.5 Comprehensive logging curve of seismic monitoring well

（1）为了进一步加强雷州半岛和北部湾地区的地震监测能力，本文提出了利用国际顶尖的深井高温电学和光学观测设备对雷州半岛和北部湾地区的构造变形信息进行长期观测的方法，并详细介绍了2000 m四开地震监测井设计与施工方案，包括：钻机钻具优选方案、孔口放喷、钻井液配比优选、孔斜控制及固井工艺等，该项目顺利完工可为其它地震监测深井施工提供了案例参考。

图6 2000 m地震监测井结构示意图Fig.6 Structure diagram of 2000 m seismic monitoring well

（2）结合现场地质条件与施工情况，分析了2000 m四开地震监测井施工的技术难点，并依据相应难点给出了钻井液配比优选、井斜控制和固井工艺等有效的应对措施。

（3）在施工过程中采用自然伽马、声波时差、井温、自然电位等综合物理测井参数对钻孔围岩的岩性进行了详细的划分。