河南省资源环境调查四院有限公司
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超三千米地热井勘探首战告捷——大同地热勘探井项目施工侧记
日期:2020-12-03    来源 : 工程一处     作者 : 孟科    浏览次数:

“战天斗地走天涯, 巍巍钻塔是我家,穿透地层千余丈,地下热浪无处藏,要问谁有此胆量,惟有四院勘探郎……”11月7日一大早,井队“秀才”谷永生按捺不住内心的喜悦和兴奋,在井场上大声吟诵起自创诗歌,引得大伙忍俊不止。

当天,由河南省资源环境调查四院所承揽的山西大同地热井项目1号井,在大同云岗区马脊梁矿完成了3517.66米的钻探工作,超出设计孔深517.66米,创造了大同地区勘探开发以来钻探井深新纪录,不仅为了解大同地区深部地下水资源覆存情况和地温变化规律提供了详实参考,也标志着该院在清洁能源勘探开发上实现了新突破,开辟了新战场。

战疫情  抢进度

由于该项目是山西大同地热能最深探井,可供借鉴的地质和钻井资料极为有限,为了能够尽早上钻开工,2月底,在“疫”常紧张的情况下,资环四院召开了视频连线紧急动员会。“我们要按照‘疫情防护不疏忽,施工进度不迟缓’的工作要求,想尽一切办法抓紧设备搬迁和安装,争取在最短时间内安全开钻”该院副院长白领国在会上做出了项目开工前动员部署。

随即,该院成立了大同地热勘探井项目部,项目部成员按照分工,从联系搬家车辆,到购买疫情防控物资和制定疫情防控措施,再到敲定开钻方案,紧锣密鼓不敢有一丝懈怠。疫情之下,由于职工分布在省内各个地市,怎样让职工安全的到达设备现场,成了项目部需要解决的首要问题。经过深思熟虑,项目经理孟科在筹备会上下达了“死命令”:职工按照要求办理健康证,由项目部派专车前往家中接送,务必在2天之内将职工安全送达设备现场。人员就位后要加班加点,务必3天完成30辆运输车装卸任务,进行设备搬迁,7天完成安装并通过甲方验收开钻。

一条心  排万难

万事开头难,在开钻第二天,就出现了失返现象,泥浆全部漏失,经过用红土、瓦块、砖头、草把、棉被水泥固井等紧急堵漏措施,钻孔仍不返浆。

面对开局“失利”,项目部全体人员不急不燥,采取常用的“三诊法”(说原因、谈依据、提对策)共同会诊破解难题,最终判定漏点为多年前的采空区。症结找到后,项目部运用娴熟施工技术——扩孔下套管的方式护住采空区,使井漏问题在短时间内宣告结束。

由于该施工区块从来没有施工过800米以下的钻井,现场极度缺乏地质资料,施工过程犹如摸着石头过河。在钻进至1400米时,出现泥浆泵泵压过高,泵压最高达到16MPa。如果不尽快找到原因进行及时处理,必定出现泥浆泵刺漏,影响施工进度。施工再遇“拦路虎”,现场分析会上,大家纷纷谏言献策,“是泥浆太稠,造成泵压升高”“是螺杆坏了,造成泵压升高”“还是地层中含硫化物,腐蚀钻具造成堵塞,要不化验一下泥浆”……经过小半天研讨答辩,泵压升高的原因找到了,解决的措施也逐渐明了。通过改良钻井液材料,调解泥浆黏度就能快速有效解决问题。

勇创新  提效能

项目施工至井深966米,进入太古界集宁群,钻遇花岗片麻岩层,再次遭遇岩石硬度高、地层倾角大、控斜难度大、地层抗研磨性强、钻效低等技术难题。项目职工看着每日不到15米的进度,愁眉不展,情绪跌落至谷底。为了提振士气,保证施工进度,项目组坚持稳扎稳打,在应用好成熟特色技术的同时,大胆试验创新,根据岩层特性、适时钻井数据,通过反复尝试各类牙轮钻头和各种钻具组合方式,以改进钻头性能,达到最佳钻进效率。在经过数十次技术图纸修改和实验对比后,最终研究出了使用牙轮钻头加螺杆复合钻进的方式来提高钻效。

由于方法得当,使钻井进度明显提升,新工艺不仅使大家体会到了“科技创新是第一生产力”,一个又一个技术瓶颈的突破也点燃了大家“大干一场”的热情和激情,很快就完成了钻穿2551.66米花岗片麻岩的重任。