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豫中公司第一钻井分公司山西沁水煤矿采空区钻井纪实

  2014年5月11日,河南豫中地质勘察工程公司(以下简称豫中公司)第一钻井分公司山西沁水煤矿采空区的工地上,彩旗飘飘,机声隆隆,一项要穿过已开采的03号煤层采空区的钻井工程在人们的关注下开钻了。

  经历了十多年勘探开发的煤层气资源,豫中公司无论在施工井型、技术工艺方面,还是在勘探区域方面,一直没有停止过探索的步伐。如何利用好煤层气这一资源,最大限度地提高煤层产气量,他们开始在这个新区域进行尝试。

  作为我国煤层气井产气量最好的山西晋城地区,经过多年煤层部位的开发后,一项利用废旧老矿区实施采空区勘探悄然拉开了帷幕。有着10年煤层气勘探施工经验的河南豫中地质勘察工程公司,勇敢地挑起了这一重任。他们知道,施工这类工程,由于采空区内的煤层瓦斯含量高,一旦钻越采空区,煤层气流随时都有可能发生,而且伴有坍塌、掉钻、埋钻、井涌等复杂地质情况,被称穿越“老虎洞”工程,所以他们慎之又慎。

  担纲这项工程的是有着煤层气钻井施工先锋队称号的第一钻井分公司,对于无法预知的“拦路虎”,如何用行之有效的办法降服它,成为了该公司工程技术人员必须攻克的难关。

  “虽然困难大、任务重,但我们不怕,我们有一流的工作作风,只要大家群策群力,上下一心,把工作做到位,将措施落实到每一个环节中,我们仍然能创造一流业绩!”在井队职工战前动员大会上,该分公司经理王立峰语气坚定,掷地有声。之后,王立峰又在画好“线路图”上下足功夫。他们先到甲方了解地质情况,与甲方人员分析寺河矿区的地质勘探资料,并按照甲方提供的地质资料,因地制宜地制定施工制度;多次召开项目部生产管理人员会议,研究单井施工方案,制定施工计划、安排后勤保证工作等。同时,他们还对在生产中有可能出现的技术问题,商量对策、调整方案,力求寻找最佳施工切入点,明确技术难点的主攻方向。

  为了确保施工安全,该分公司提出了“坚决不打一米无效的进尺,不抢一秒无效的速度”口号,并在水钻和空气钻两个环节上进行了深耕细作:什么地层使用水钻,什么地层使用空气钻,什么地层让两种钻井工艺合理交替进行,同时认真细致地化分了施工全过程,研究每一道施工工序,挖掘每一个环节潜力。

  虎口拔牙

  “我们在寺河矿区施工采空区井,虽然这已经打了8口井,但是每一口井的地下情况都不一样,可谓是步步惊心,险象环生。”王立峰告诉记者。

  记者在现场看到,他们每施工一口井的确不轻松。豫15井队施工的JS-057井,在即将钻穿3#煤层采空区顶部时,井内一股强大的煤层气流一下子喷出来了,高度达到了3米多。面对这个“下马威”,井队长葛聪余立即安排大家将钻具提升到安全位置,并且切断电源,关闭运转设备。之后,他组织大伙撤离了危险区域,并在井场外围拉起了隔离带。经过现场测试,瓦斯浓度已达负压最高值。此时此刻,一个火星就有可能酿成重大事故。

  王立峰得到情况汇报后,在对安全防护措施进行安排后,他一边安排人员赶赴晋城购买大功率排风机,一边又与甲方人员紧急奔赴现场指导抢险。现场上,技术人员在讨论原因,分析情况,最后认定是套管底部没有凝固好,造成了瓦斯压力顺着套管底部缝隙排放了出来。

  用什么“工具”才能制服瓦斯呢?从井队职工到项目部的工程技术人员都提出了自己的想法。经过一番诊断,他们联合开出了“处方”:采用砂石混合水泥的办法填堵缝隙。不过,这种办法效果并不明显,还是有气体不间断地“呼呼”冒出,职工们的情绪一下子跌到谷底。这时,王立峰安慰大家说:“你们不要气馁,我认为井内现在还在喷气,主要原因是用量不够,只有下猛药才能够治好重病的。”王立峰的话如春风一般掠过职工的心头,重新点燃了大家战胜困难的希望。一群生龙活虎的“男神”们,戴着防毒面具,在大功率排风机的作用下,一次次展开了“虎口拔牙”行动:下混凝土、填埋、测量,再填埋、再测量……经过反复较量,10余立方米的混凝土全部下入井之后,井内的气体终于偃旗息鼓了。

  虎口脱险

  采空区施工不但存在着气涌现象,还有巷道坍塌等多个“拦路虎”。豫15井队队长葛聪余回忆说:“在打第一口SHCK-01井时,当二开到采空区顶部时,我的心都提到了嗓子眼。因为一旦打穿巷道随时就会出现井漏、坍塌现象,如果不能准确、快速地钻穿采空区,井漏、坍塌就难以控制,钻井也有可能报废。”

  2014年5月30日,这口井就要钻穿采空区了,而守在机台前的葛聪余目不转睛地盯着旋转的方钻杆,心里充满了担忧。此时,他真想变成一根钻杆,把地下奥秘探个一清二楚。突然,他发现上余4米多高的方钻杆一下子落了下去。葛聪余明白,这是钻穿巷道了,他不由得暗暗祈祷:千万别坍塌了。

  果不其然,巷道煤层顶板还是发生了坍塌事故,带来的直接后果就是埋钻事故。于是,一场“诸葛亮”会议悄然进行:“先用小泵量冲孔,慢慢转动钻具,同时还要上下活动。”“我觉得根据这种情况,可采用空气钻和水钻交替使用的办法清扫下步障碍。”“我认为要对技术参数进行调整,可根据处里情况变换钻具参数……”对于这些“锦囊妙计”,项目部经过分析、对比、讨论,最终整理出一套可行的埋钻事故处理实验方案。由于方法得当,不到两天时间,钻具终于被提升了上来,巷道内的埋钻事故在很短时间内宣告结束。凭借“摸着石头过河”的劲头,这口井不仅顺利完钻,还创下了该井采空区施工20天竣工、各项指标全部达标的好成绩。

  几经拼搏几番努力,第一钻井分公司职工用自己的智慧,钻穿了一个个“老虎洞”,拔掉了“一颗颗老虎牙”,打出了8口质量达标的煤层气采空区优质井工程。王立峰在总结经验时说:“困难面前,是我们推进工艺创新、组织交流学习、善于发现问题,巧妙处理安全隐患的结果,也增强了我们的风险防范意识,规范了标准化操作,赢得了甲方的赞誉。”