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山东省地矿局第六地质大队3000米科钻项目记实

发布时间:2019年05月08日
来源:中国矿业报(2019-05-07) 作者:张晓龙,王文龙

春满大地,捷报频传。山东省地矿局第六地质大队(以下简称“六队”)承担的“山东省招远市水旺庄-李家庄大型金矿床深部及外围金矿调查评价”项目科钻ZK3401孔于近日顺利终孔,终孔孔深3000.58米。

据了解,该项目为山东省2018年省级地质勘查项目,于2018年8月19日开孔,历时232天终孔,比设计工期提前了128天,台月效率388米,终孔孔径77毫米,岩矿心采取率达99%,创造了全国金刚石绳索取心钻探同孔深、同孔径钻进效率之最,刷新了招平断裂带孔深新纪录,为研究招平断裂带深部地质特征、成矿条件和估算矿体资源储量提供了重要实践依据。

科学设计 精心组织

该项目实施的3000米科钻钻孔位于招平断裂带北段,且与栾家河、破头青和九曲蒋家三大构造破碎带相互穿插,地层的复杂性、多变性和不可预见性给科钻增加了难度。为确保施工技术和组织方案科学合理,六队专门邀请行业专家进行充分研讨,结合区域内的施工经验和地质资料,综合钻孔安全性、经济时效性、级配科学性等因素,设计了四级钻孔结构,即以直径150毫米合金钻头开孔,下入直径146毫米表套;以直径122毫米金刚石绳索取心工艺施工至1200米穿过栾家河破碎带,下入直径114毫米套管;以直径98毫米金刚石绳索取心工艺施工至2100米穿过破头青断裂带,再下直径89毫米套管,最后以直径75毫米金刚石绳索钻至终孔。

水旺庄钻井工作现场

为确保高质量完成钻探任务,六队严格按照《山东省地矿局项目部标准化建设指导意见》,遵循“安全生产、绿色勘查”要求,建立了标准化项目部,抽调精干技术人员,组建QC技术攻关小组,实行周例会调度制度,使技术交底工作常态化,对工程安全、质量和进度形成了有效管控机制,为高质量完成项目奠定了坚实基础。

技术创新 攻坚克难

科钻施工过程中,钻遇了栾家河、破头青和九曲蒋家三大构造破碎带,地层破碎,掉块严重,施工难度极大。六队技术攻关小组及专家反复研究,制订了详细的钻孔施工设计及预防为主的钻探问题解决方案,并多次邀请自然资源部中国地质调查局勘探技术研究所、钻探工艺研究所、中国地质大学等科研院所及高校的专家、教授到现场进行技术指导,为该孔的顺利施工提供了强大的技术保障。该孔采用抗高温高粘性泥浆,提高泥浆比重,平衡地层压力,并通过抗高温材料封孔及“硬护壁”套管隔离进行护壁,顺利穿越了2850米处的招平断裂主带,及时有效地处理了2262米处的缩径卡钻事故和2600米的吸附卡钻事故,保证了钻孔的顺利施工。在2850米以深,由于涌水严重造成孔内钻具内外压力失衡以及投放打捞器时间较长,岩心管极易卡死,无法打捞,经技术团队研究,采用断绳打捞器随钻转车,平衡内外压力,从而成功打捞岩心管,大大提高了施工效率。施工过程中,他们通过开展钻探设备改进、钻杆探伤检测、涂层岩心管试验、岩心管到位报警系统、钻杆油脂涂抹器、深孔钻头和扩孔器、钻进参数随钻检测、深孔液动锤试验等一系列钻探新技术、新工艺的试验研究和应用,先后编写大型钻探施工技术报告1篇,科技创新及技术应用专业论文5篇,技术应用专利1项,为六队探矿施工积累了丰富经验。

为确保孔内安全、提升施工效率,项目部干部职工发扬“三光荣”精神,夜以继日,精心操作,春节期间依然坚守岗位,从开孔到终孔没有休息一天。大家克服了钻孔深度大、地层复杂等诸多困难,严格执行钻探规程和钻探设计规定,实现了高质量安全生产。全孔终孔效率达到388米/台月,比设计预期提前4个月完成施工任务。目前该孔正在开展物探测井、水文调查、资料整理、技术总结等科研工作,为技术推广及成果总结做好最后的收尾工作。

传承精神 争创一流

建队61年来,六队累计完成小口径岩心钻探工作量460多万米,其中超1500米钻孔305个,超2000米钻孔72个,约占山东省地矿局小口径深孔钻探工作量的二分之一,并多次刷新纪录。2008年寺庄会战,该队施工的88°斜孔终孔孔深1898.56米,创造了山东省地矿局斜孔深度纪录;2009年辽宁思山岭铁矿会战,以单孔终孔孔深2109.81米的成绩刷新了小口径岩心钻探全国纪录;同年在尹家西北会战中,以单孔终孔孔深2401.12米再次刷新了小口径岩心钻探全国纪录。

近年来,六队积极践行高质量发展理念,弘扬英雄地质队精神,通过装备升级支撑、市场拓展带动、思路创新引领和人才培养提升,全力打造“深部金矿探测技术”核心竞争力,小口径钻探在超深、超斜、超难钻孔施工和可燃冰、页岩气等新领域方面持续发力。2016年在青海木里参与完成国内首个陆域天然气水合物试采项目,实现三井地下对接,创造连续点火23天的佳绩;2016年在西藏羌塘海拔5300米高原完成了国内最深的冻土天然气水合物调查评价钻孔QK-7,孔深达到1011.36米;2018年在青海省格尔木市海拔4000多米的二道沟地区,历时99天完成了金钨矿预查钻探孔,终孔孔深1600.56米;在青海省天峻县海拔4100多米的下日哈坳陷区,历时69天完成了页岩气调查评价钻孔,深度达到1558.68米,持续刷新高原冻土区钻孔的孔深纪录。

3000米科钻项目的顺利终孔,进一步巩固了六队的钻探品牌优势,彰显了“英雄地质队”地质工作主力军地位,六队将继续坚持向深、特、难钻探领域进军,推进钻探产业高质量发展,为加快构建“大地质、大资源、大生态”的工作格局和新时代现代化强省建设做出新的更大贡献。

[责任编辑:dc]

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