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小口径成就大梦想

——山东省地矿局第三地质大队转型发展纪实

发布时间:2020年09月01日
来源:中国矿业报(2020-09-01) 作者:景利年,翟育峰,李明

山东省地矿局第三地质大队(以下简称“三队”)1958年正式建队,60多年来,三队广大地质工作者怀着对祖国和人民的无限忠诚,与山林为伍,与风雨同行,踏遍胶东半岛、转战齐鲁大地、奋战高原边疆、涉足海洋海外,为经济社会发展作出了重要贡献,建立了卓著的功勋。

60多年来,三队先后荣获地质找矿功勋单位、地质矿产部金矿地质勘查二等功、国土资源部科技成果奖、全国百强地质队、山东省省级文明单位等荣誉。2013年,小口径岩心深部钻探在全国地质队中排名第一。

“中国东部海区大陆架科学钻探工程”CSDP-2井-“探海1号”钻探平台

60多年来,三队小口径钻探披荆斩棘、栉风沐雨,逐渐成长为国内小口径钻探的引领者,先后创造国内孔深记录十余次,在高难度地质岩心钻探和科学深钻方面独树一帜,书写了一系列辉煌的战绩。

芝麻开花,金闪闪的钻探孔深记录铭刻发展历程

提起三队的钻探施工,是业内公认的牌子硬、名号响,至今还是多项全国纪录、亚欧纪录乃至世界纪录的创造者和保持者。

三队小口径钻探施工是在上世纪80年代后逐渐走向成熟的,曾创造过全队七台钻机全部被原地矿部授予“文明机台”光荣称号的辉煌历史。在上世纪90年代中后期地质工作低谷形势下,三队的钻探施工韬光养晦、厚积薄发,保住了队伍、保住了技艺、也保住了精气神,最终迎来了春天。

2005年,三队承担莱阳油气勘探项目,克服地层漏失、易坍塌等困难,仅用5个月时间便顺利完成钻探施工任务,创造了利用国产设备、国产机身S91工艺进尺1189.30米的国内最好成绩。随后通过换径,利用S75工艺钻进至孔深1405.60米,再次刷新国内绳索取芯钻进的最高纪录。这是三队首次进入千米以上深孔施工领域,极大地提升和鼓舞了士气。

2008年,辽宁本溪钻探大会战,国内多家地勘队伍云集于此,三队派出多台钻机参战。会战既是队伍形象的展示,更是实力的比拼,三队的钻探队伍在此创下了孔深2046.02米的当年国内小口径钻探孔深纪录。随着辽宁大台沟超大型铁矿的问世,三队小口径钻探也随之名声大噪。

2009~2012年,三队相继在颜店铁矿、莱州西岭、三山岛施工2100米、2440米、2738米的深孔,均创当时国内孔深纪录。2012年10月,西藏罗布莎科学钻探LSD-02钻孔在海拔4370米的青藏高原上顺利竣工,项目累计完成钻探工作量4104多米,最大孔深达1853.79米,一举打破了此前青藏高原钻探施工801米的最深纪录,提交岩心3488.8米,岩心采取率达90.3%。这口钻不仅首开高原科学钻探先河,而且创造了世界屋脊钻探孔深最新纪录。

在啃下罗布莎这块“硬骨头”后,三队又相继承担了西藏阿里、普兰、泽当、甘肃金川、四川汶川科钻、山东莱州吴一村等科钻项目。其中吴一村项目历时502天,终孔孔深3266.06米,终孔孔径98毫米,全孔岩心采取99%,创造了全国小口径地质岩心钻探孔径98毫米的最大孔深纪录。

2013年6月,三队承担施工的“中国岩金勘查第一深钻”顺利竣工,终孔孔深4006.17米,该纪录在当年位列全球第三,亚欧第一,并连续两年位列中国探矿工程十大新闻之首。

在陆地,三队钻探队伍所向披靡,在海洋,三队还创造了一个世界纪录。2016年9月,由三队利用自主研发的海上钻探平台“探海一号”承担施工的“中国东部海区大陆架科学钻探工程”CSDP-2井顺利竣工,终孔孔深2843.18米,创造了海洋地球科学钻探全取心孔深全球最高纪录。

砥砺前行,实现钻探从传统领域向新领域迈进

一个个的钻深纪录,证明了山东地矿三队的钻探实力,而征服复杂地带和创新领域的能力,让三队真正成为中国最好的小口径钻探施工队伍之一。

2007年,随着国务院关于加强地质工作的决定出台,固体矿产勘查的繁荣掀起了小口径钻探的高潮,山东三队也开始在国内探矿领域的舞台上渐露星光。2008年,国家实施“东部攻深找盲”战略,开辟第二找矿空间,三队抓住机遇,率先提出小口径钻探向超深、超斜、超难的“三超”施工领域挺进。同时,钻探技术力量、钻探技术设备、钻探技术施工手段不断增强,在全国小口径钻探市场的龙头地位逐渐凸显。

大陆科学钻探工程被誉为“伸入地球内部的望远镜”,科学钻探是三队在小口径钻探积累和实力基础上的一次重要的提升。2009年5月,三队承接了大陆科学钻探工程——西藏罗布莎铬铁矿科学钻探项目,成为国内首支踏上高原实施科学钻探的队伍,先后完成了孔深1477.8米的1号孔和孔深1853.79米的2号孔,战胜了地层复杂、构造运动剧烈的雅鲁藏布江缝合带,首开我国高原科学钻探先河,创造了青藏高原钻探孔深纪录。中国科学院院士许志琴为此激动地说:“科学钻探伸入印度亚洲碰撞边界,世界屋脊迸发科学技术灿烂火花。”

近两年,三队撑起了国家级科学深钻施工的半壁江山。2019年6月,“西藏自治区甲玛铜多金属矿床3000米科学深钻”在西藏自治区墨竹工卡县海拔5200米的工区开钻;9月,湖南郴州“深孔钻探验证与探测技术示范3000米科学深钻”项目开钻;2020年6月,“南京大学川西雅江甲基卡3000米科学深钻-测井工程”正式开钻。有科学深钻的地方就有山东地矿三队的钻探队伍。

在多数人把目光投向省外、境外时,三队已经把自己的钻探施工版图扩张到了海洋,实施了“向海洋进军三步走”战略。

2006年,三队利用自主研发生产的简易海上钻探平台,顺利完成了龙口煤电公司北皂海域西翼及梁家西部海域勘探的海上钻探项目。2012年,三队承担施工莱州三山岛海域金矿详查项目,开始实施“三步走”战略的第二步:大规模的浅海海域施工。该项目累计完成钻探工作量16万余米,其中海上钻探孔78个,最大孔深达到1973.46米。施工高峰期开动机台52台,搭建海上钻井平台67架次,分布在2平方千米的海域,最远离岸3.5千米,施工人员最多时达1000余人,开创了国内大规模海上固体矿产资源勘探的先河,探获一超大型金矿床。2014年4月,三队一举中标南黄海海域大陆架科学钻探项目,项目施工地点距离最近的海岸线约150千米,井位处海水深度22米~25米。2016年9月13日,“中国东部海区大陆架科学钻探工程”CSDP-2井顺利竣工,终孔孔深2843.18米,创造了海洋地球科学钻探全取心孔深全球最高纪录,被评为2016年“中国海洋十大科技进展”之首。依海而兴,向海图强。三队围绕海洋,大做文章,高招频出,迅速崛起,成为省内海洋地质工作领域的引领者。

持续创新,为转型发展提供坚强支撑

近年来,三队钻探队伍按照山东省地矿局打造核心竞争力的工作部署,积极强化钻探施工优势,以科技创新为引领,整合和优化要素资源和方式方法,着力加强人才、技术、装备、实验室等方面的建设,为转型发展和高质量发展输送了源源不断的动力。

钻探施工不仅是个劳动密集型的产业,更是个技术密集型的产业。三队高度重视充分发挥技术创新团队优势,为深部地质找矿技术开发提供研发平台。2010年3月,山东省地矿局钻探工程技术研究中心在三队挂牌成立,以此为依托,成功申报了山东省地矿局深部钻探工程技术创新团队,围绕“深部绳索取心钻具配套”“基于绿色勘查的深孔钻探环保型冲洗液研究及应用”“深孔钻探孔内事故预防及处理”等多个课题开展科研攻关,为深部地质岩心钻探奠定了坚实的技术基础。在总结浅海海域钻探施工经验基础上,三队编写完成行业第一部《浅海地质钻探技术规程》,为山东省乃至全行业浅海钻探提供技术规范参考。

钻探技术向多领域、多工艺和科学化发展,钻探装备作为钻探队伍的武器不可或缺。进军海洋要有船,钻探平台就是海洋钻探的“船”,配置合宜、成本合度、功能合理的海洋钻探平台是做好海洋钻探工作的基础。三队海洋钻探的“三步走”战略也是海洋钻探平台研发“三级跳”的过程。2006年,三队自主研发的平台应用于我国第一个海上采煤项目——龙口市梁家夼西海域煤矿普查,开创了三队小口径钻探施工从陆地到海洋的新篇章。2012年,三队在原有钻探平台的基础上进行改造升级,顺利完成了莱州三山岛北部海域金矿详查项目,至此,三队小口径钻探施工已能自由穿梭于水陆两个领域,成为国内首支能进行海上金矿钻探施工的地勘队伍。2014年,三队获南黄海海域大陆架科学钻探项目。为保障项目顺利实施,三队专门成立了钻探平台科研攻关团队,设计了“探海1号”钻探平台,开创模块式海上平台的先河,成本仅为同作业区石油钻探平台的十分之一。

莱州三山岛中国岩金勘查第一深钻 耿仁东

三队高度重视培养和储备钻探人才资源,近年来培养研究生2人,培养探矿工程专业研究员1名、高级工程师2名、工程师6名、助理工程师4名;拥有全国技术能手1人,全国最美地质队员1人,山东省地矿系统钻探技术能手3人,山东省地质勘查行业钻探优秀人才4人;获得富民兴鲁劳动奖章1人。

凤凰涅槃,走产学研用融合发展之路

近年来,矿产资源的价格大幅度下降,矿产投资风险性升高,导致钻探行业投资减少、项目不足,钻探从业者水平参差不齐,队伍余缺并存,传统钻探产业风光不再。

当前,国家“三深一土”战略的重要意义和紧迫性日益凸显,其中深地探测和深地资源开发是关乎国民经济发展和社会长治久安的大事。三队深刻认识到,产学研用融合是三队钻探发展的紧迫需求和现实需要,必须紧跟国家重大战略部署,推动产学研用深度融合,加快实现高质量发展。

三队积极开辟同科研院所和高等学校产学研用融合道路,与中国地质大学(武汉)、中国地质大学(北京)签订了战略合作协议,在深部钻探、科学钻探方面进行了多次合作。下大气力加强人才培养及技术交流,多名钻探技术人员获得该校相关专业硕士学位。同中国地质调查局勘探技术研究所等国内多家单位合作,参与了国家重点研发计划“5000米智能地质钻探技术装备研发及应用(2018YFC0603400)”。

工欲善其事必先利其器。2015年,结合小口径钻探转型升级发展需要,三队同衡阳探矿机械厂签订战略合作协议,双方合作研发制造国内首台多功能顶驱钻机XD-30DB钻机,成功实施黔地4井、新温地1井等项目。2019年,结合西藏3000米科学钻探项目施工条件,基于HXY-8钻机进行了改进,研发了HXY-8VB型岩心钻机,该钻机为立轴式手自两动钻机、自动化程度高,大大降低了高原作业人员劳动强度,同时满足3000米深度钻探要求。

另外,三队还积极同中国地质调查局勘探技术研究所、北京探矿工程研究所以及无锡钻探工具厂等科研单位合作,积极引进推广应用偏心纠斜钻头、半周期自修正防弯钻具、孔底水力内割刀与可退式捞矛等工艺,同时,队钻探工具厂还优化了绳索取心液动冲击锤,研发了定向钻具,研制了高强度深部绳索取心钻杆、造斜钻具等,开发了孔内事故检测系统。

在将科研成果转化为生产力的同时,三队钻探也收获很多奖项。由山东省地矿局牵头,三队同中国地质大学(武汉)、北京探矿工程研究所、山东省第六地质矿产勘查院联合申报的“深部地质岩心钻探关键技术与应用”项目获得山东省科技进步奖三等奖,这是山东省地矿局钻探专业首次获得山东省科技进步奖。成果报告《海域地质钻探关键技术研究及应用》获得2019年度山东省地质科学技术一等奖。申请实用新型专利6项,发表行业核心期刊论文40余篇。

新时代定位新坐标,新坐标引领新作为。站在新的起点上,三队小口径钻探将坚守地质报国的初心,心怀坚定不移的信念,干事创业、追求卓越,用实际行动追逐梦想,朝着新的目标,一路铿锵前行!

[责任编辑:dc]

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