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在屋脊上书写历史

时间:2017-03-15 10:38:07 浏览次数:0

在屋脊上书写历史

——一四五队“可燃冰”调查大口径绳钻施工突破记

 

对于一四五队来说,2012710日,是必须铭记的日子。虽然已至盛夏,但青海乌丽地区依然寒气袭人、呵气成冰,在518钻机前,一阵噼里啪啦的鞭炮声之后,马达轰鸣,山川震动,钻头缓缓伸入大地,亘古无垠的唐古拉山腹地再次被现代文明的机械声所惊醒。这一天,一四五队应用大口径(Φ120mm)绳索钻进施工工艺,打响了青藏高原羌塘盆地“可燃冰”调查的第一钻,开创了队史和高原勘探施工的先河。

引子要从2009年说起。这年6月,青海体育彩票正规app下载买球吧与中国地质科学院资源所、勘探所合作,在祁连山区木里体育彩票正规app下载成功获取“可燃冰”实物,使我国成为世界上第一个在中低纬度冻土区发现“可燃冰”的国家,从此也点燃了陆域勘探的热情。20122月,为进一步探查“可燃冰”的赋存区域,开展沉积背景、成矿条件、异常标志等研究,青海省国土资源厅批准立项“青海治多县乌丽地区天然气水合物调查”项目,由青海省体育彩票正规app下载地质勘查院负责实施。青海煤勘院随即联合成都理工大学、长江大学、青岛海洋地质研究院、一四五队等生产科研单位,决定开展以钻探施工和采样为重点,结合地质异常以及地球物理、地球化学分析等方法进行“可燃冰”调查,具体委托一四五队负责项目的重中之重ZK-1科研孔的钻探施工。

在上世纪末地勘行业低谷时期,一四五队进入青海市场“找米下锅”,相继参与了祁连、热水、木里、三岔等体育彩票正规app下载的勘查施工,与青海煤勘院、105队等兄弟单位建立了深厚友谊,凭着敢打硬仗、善于攻坚的实战业绩,赢得了“挑战极限奋战青藏高原,技术精湛情系兄弟单位”的荣誉及高原铁军称号,具备相当丰富的高原施工经验和能力。这也是青海煤勘院找到一四五队合作的主要原因。但是要进入这一个全新、前沿的勘探领域,撇开乌丽地区平均海拔近5000米的自然条件不说,单从技术角度考虑,都是需要拿出莫大的勇气和胆识的。

“可燃冰”是天然气(主要气体为甲烷)与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质,容易因温度、压力、光照等条件的变化挥发而难以获取,这在全世界都是一个科学难题。根据国内外探查施工经验,必须采用少钻,勤提、快取、速冷保存的方法。青海煤勘院和成都理工大学在项目设计中要求:重点层段、异常孔段回次进尺控制在1米以内,非异常孔段或非重点层段进尺控制在2米以内,岩芯不受泥浆污染,随钻岩样回次取样率100%。这对钻探技术要求近乎苛刻,传统的体育彩票正规app下载勘探施工及目前成熟的小口径绳索钻进工艺难于满足设计需要。一没成功经验借鉴,二缺地质资料……困难重重,风险很大,然而这也是抢先机、占市场,推动技术革新的大好机会,一四五队领导班子当机立断,迅速与青海煤勘院签订合作协议,决定攻克这块难啃的“硬骨头”。

没有先例?只有拼勇气,靠胆识和创新!一场技术革新活动在一四五队内部迅速展开。首先从基本工作做起。副队长建林带领技术人员前往青海煤勘院等相关单位“取经”,到孔位及附近小煤窑、铁矿实地踏勘,搜集一手资料。随即围绕甲方的设计要求,组织地质、钻探方面的技术骨干,针对冻土层稳定性差,岩层倾角大、破碎层多,孔内坍塌和岩心堵塞几率高等地层特点,开展施工方案论证。最后,选择了在青藏高原,乃至整个西北都还没有使用过的大口径绳索钻进工艺,采用跟管法,梯级下入Φ219mm、Φ168mm、Φ127mm等三级套管护壁,结合不分散低固相泥浆、无固相泥浆、高比重高粘度粘土泥浆分地层针对性使用的科学施工方法,进行开创性的尝试。

“必须配备最强的技术力量,力争一次性成功。”方案一经确定,人员和装备水平就是决定成败的关键,队长任福宽在办公会上要求全队要从人力、物力和财力上全力支持该项目。XY-8型岩芯钻机、3NBB泥浆泵、柴油机等主要设备,全部按照性能高配的原则配置,任命省技术标兵王世炬为钻探技术负责,抽调长期在高原作业的机长2名,组织长期从事地质钻探工作的钻工15名,组成了强大的施工力量。机械厂、劳人科、安全质量科等有关职能部门,各司其职迅速组织开展设备组配、钻具套管加工、安全技能培训、高原病预防知识培训等工作,从源头上确保万无一失。

是骡子是马?得拉出去溜溜!尽管一开钻就遇到松散、稳定性差的永冻层因泥浆循环而融化,造成孔壁坍塌严重的问题,但施工组立即打出“组合拳”,对症下“药”,调整转速、钻压、冲洗液性能及泵量,采取快速扩孔、快速下入套管的方法,在24小时内成功穿透冻土覆盖层,下入首套套管,有效预防了因冻层解冻而诱发的坍塌及埋钻等事故。第一个难题被破解,这时一直守候在施工现场的科研组成员向施工队树起了大拇指,完全信任了一四五队的技术力量。但是真正的困难还在后头,钻进至217米时,进入第一层破碎带,接着是第二层、第三层、第四层,因需配合科学研究,上下钻和测井频繁,钻进和测井需频繁更换不同性能的泥浆,不同地层也需更换使用不同种类泥浆,孔内液柱压力变化大,加之对异常岩样、气样经常进行专业化验,经常性的、长时间的停钻,100多米厚的破碎层就如阿喀琉斯之踵,时刻威胁着孔内安全。“脑子里始终绷着根弦,晚上只要柴油机声音不对就会醒来,”王世炬说,“在钻进到500米之后,卡钻、滞阻、气喷等问题时常出现,几乎没有睡过囫囵觉,也就是在这一次次与复杂地层的斗争过程中,积累了可贵的施工经验。”

在技术员万占勤眼里,比技术更难克服的是恶劣的自然条件。乌丽位于羌塘盆地青藏高原唐古拉山腹地,平均海拔4800米,氧气含量不到海平面的50%,人在睡觉的时候也相当于负重20公斤,被称为“生命禁区”。“在山上稍走快点就气喘吁吁,大家有时连话都懒得说,”小万告诉笔者,他在参与施工2个月后,出现严重的高原反应,全身浮肿,被省人民医院确诊为肾综合症,幸好治疗及时。施工组在到达施工点的第二天,就有8名钻工因高原反应强烈,送回格尔木治疗。

如果说高原反应是短暂的阵痛,那么雨雪冰雹且是唐古拉山送给勘探者们最多的“礼物”。乌丽地区年平均气温-4.4℃,昼夜温差1525℃,几乎每天都要历经雨雪冰雹的洗礼。经常是不经意间,几朵云飘到头顶,瞬间豆粒般的雨点或鸽蛋大小的冰雹就洒落下来,有时还伴随着石破天惊的雷电,让人猝不及防,笔者在海拔更低的青海热水项目实习时就有切身体验。在蔡喜平机长看来,施工中另一个难题是补给和生活。从钻场到简易公路近3公里的草甸湿软泥泞,车辆难通行,经常要肩挑背扛生产和生活物资,让他和钻工们吃够了苦头。施工苦,生活更苦。虽守着沱沱河,但是吃水也是个问题,当地的河水和井水都发苦,只有几十公里以外九十道班矿泉水厂才有优质的饮用水,但因运输及价格等原因,他们就习惯了喝那70℃的“苦开水”。

饭难吃、水难喝、路难走、觉难睡……就是在这样艰难的环境中,一四五队地质健儿奋战80多天,勇攀技术高峰,钻进931.19米,虽未钻获“可燃冰”实物,但是配合科研组取得了大量一手地质资料,积累了施工经验,用意志和对地勘事业的忠诚在屋脊探宝史上书写了浓墨重彩的一笔。同时,从他们身上也让我们看见了地质人“献身、创业、自强不息”的精神富矿。