反井钻井技术第一次迈出国门
----记建井所土耳其工程项目组
前排:刘日辉(右1) 后排:李维远(右3)陈秀英(右6)
1992年,国家重点建设项目“十三陵抽水蓄能电站”工地一片繁忙,水电系统的三个工程局及总参工程兵等众多的精兵强将会战十三陵。但是,他们在大倾角压力管道工程中一筹莫展,遇到了用传统工艺施工无法解决的难题。关键时刻,建设方求助于北京建井研究所钻井研究室,室主任李维远带领反井钻机课题组的技术人员把先进的“七五”科技成果应用于工程之中,完成了水电系统无法解决的大倾角压力管道工程,被国家能源部长誉为水电系统中具有突破性技术变革的施工。
李维远和同志们没有陶醉在成绩和赞扬声中,强烈的使命感和责任心驱使他们将目光由国内移向海外。一年后,他们毅然踏上了西征土耳其的艰难路程,亲自将我国的反井钻井技术以及反井钻机设备打入了国际市场,让世人了解了中国的技术,让世人了解了中国人。
1992年建井所到土耳其签订反井钻井工程合同 陈秀英(右3) 李维远(右1)
出 征
1993年,土耳其硬煤公司(TTK)向国际竞标“大口径钻孔工程”。煤炭科学研究总院北京建井研究所联合中国煤炭海外开发公司参与了该工程的国际招标,在激烈的竞争中,以先进的设备和技术、丰富的施工经验以及最有吸引力的报价,战胜对手一举中标。1993年12月、建井所组成了以李维远研究员为项目经理的12人小组。这些同志中,有新婚才二个月的新郎官,有刚为人父的年轻工程师,有年近六旬的老专家。他们知道,在遥远的陌生国度里,等待着他们的是艰难的旅途、艰难的工程。
根据标书资料,土耳其反井工程的井孔将穿过砂岩、页岩、砾岩和煤等地质柱状,以及老塘、大倾角煤层、井筒水窝等,钻孔要求垂直度高。而实际揭示的地层不但有松软的泥岩、遇水膨胀的灰色砂岩、厚达10米的煤层,还有遇水崩解的Marn岩层。面对如此复杂的地层,为了顺利钻进井孔,他们提出了可靠的技术方案,选用了最可靠和最先进的设备。打第一口深100米的井孔,他们只用14天的时间完成施工并验收为优质工程,而土耳其人在相邻的地方钻一口同样深度的井却花了一年的时间。这鲜明的对比,一下子使业主TTK震动,也使土耳其褐煤公司(TKI)认为不可思议,中国人怎么干得如此迅速、如此漂亮?
出师告捷不等于一帆风顺,由于地层复杂导致局部塌孔和地层膨胀,在钻凿卡拉洞矿-260/-360水平的井孔时,发生了钻具埋钻的事故。如不能妥善处理,不但价值百万元的钻具报废,而且后续工程也将无法完成,还有中国人的声誉也会一落千丈。在历时34天埋钻的日日夜夜,项目经理和全体同志食不甘味,顶住巨大的心理压力,不辞辛苦地尝试着一个个处理埋钻的方法。他们经过对事故原因的分析和对地层特征的深入研究,最终制定了岩芯管套钻松动环形空间硬壳的处理方案,从而妥善处理了一起反向凿井钻进的埋钻事故。这一埋钻事故的成功处理,在当地钻探界引起强烈反响。事故处理完的第二天,土耳其矿产资源勘探公司(MTA) 的阿布杜拉先生专程从安卡拉赶来向他们表示祝贺。
遇 险
土耳其硬煤公司的煤矿均处在高瓦斯地区,煤层赋存条件差,倾角比较大,煤质松散,曾发生过世界罕见的瓦斯爆炸,加上又是百年老矿,井下水平多,巷道分布复杂,人在井下,犹如进入迷宫。一次,正逢土耳其假日期间,井下空寂无人,只有建井所的两位同志正在卡拉洞矿-260水平上班,突然矿方通知井下着火,命令立即撤离工作面上井。可我们两位同志接到消息已经迟了,他们刚行至-160/-260暗斜井下口处,已见浓烟滚滚,回去的路已无法穿过。而他们熟悉的另一条路,是向下水平-360水平走,无异于挺而走险。但他们已别无选择,就抱着一丝生机,向下走去。此时的他们已面目全非,全身上下湿透,衣服上粘满了污泥,充满恐惧的心情久久不能平静。当他们走出井口时,井口等候的人在担忧、焦虑与庆幸之中,簇拥着他们洒下了热泪。之后,才了解到他们选择的逃生之路是唯一一条通途。
建井所赴土耳其的同志们在异国他乡付出了许多许多。为了保证工作和质量,他们实行全年无休息日两班倒工作制,每人一天要纯工作12个小时,甚至更多。每逢周末或伊斯兰传统假日,矿上的土耳其人携亲朋好友开车去黑海边,去伊斯坦布尔度假时,我们建井所的同志却远离家人在昏暗窄小的井筒中打钻。总工程师陈秀英女士不顾年近六旬的年龄,坚持亲自下井到钻井现场了解情况,解决难题。时间长了熟悉的土耳其人打听中国人月薪多少,当了解到根木不及当地人工资水平时,更为中国人如此苦干而大惑不解。尽管工程项目组驻地处于黑海之滨,这里风景秀丽,气候宜人,有平坦的海滩,灿烂的阳光,但是他们一次次忍痛割爱,放弃了旅游观光,放弃了欣赏当地民俗,全身心地投人了工程之中。他们每天往返于工地、住处之间,没有多彩的生活,没有亲人相伴,一本厚厚的“《白鹿原》翻来覆去地看,简直可以倒背如流了。最令人头疼的是饮食,生、冷、单调,与中餐迥然不同的土餐吃得大家倒胃口,辛苦一天能吃个半饱就不错。一次他们自己做了一锅面疙瘩改善伙食,吃得锅底露出来后,还有人争着承包把锅四壁都刮干净。
就是在这样复杂多变的井筒条件下,在异国他乡饮食不习惯的情况下,他们日夜赶工期,靠着一种煤研人执着的追求和敬业精神,使工程渡过了一个又一个的难关。
波 折
在土耳其这块世界上最复杂最神秘的煤田中,建井所工程项目组工作了整整十九个月。在五百多个日日夜夜中,他们如履薄冰,迎着一个个难题,知险而上。钻凿库兹鲁矿-308/-417.5水平的井孔时,由于井筒水窝深11.5米,要求在水窝上钻凿井孔,以便井简延深。因水窝内空间所限,他们设计将钻机置于自行设计的水窝上的钢基础之上,并有效地解决了导孔冲洗液的循环,钻机侧向稳定性以及开孔纠偏等问题,顺利地完成了在该条件下的钻进工作。在导孔钻进中,遇到复杂地层需要灌浆防塌时,队长、跟班工程师带头抢着干活,背水泥、搅浆、灌浆,争分夺秒,直至最后将设备清洗好,充分显示了一个团结战斗集体的风貌。
陈秀英(右2) 李维远(右3)
在施工卡拉洞-160/-260水平的井孔时,当扩孔至59米时,孔内突然发生煤层突出事故,而且煤中还伴随有大量瓦斯释放,致使扩孔钻头埋在孔中。由于煤层突出导致钻具埋在孔中的事故是很严重的,@1.4米扩孔钻头乃至一部分钻杆都将被留在孔中,从而影响后继工程的施工,甚至造成严重的经济损失。为了营救设备,当时有两条路可走,一是继续向上刷,刷到碴面顶住扩孔钻头,但只能取出部分钻杆,大钻头和一部分钻杆则被埋在孔中;另一条路则是下水平(-260水平)继续出碴,这样,要冒大钻头被卡住,上下欲罢不能的风险,而且很有可能还要损失更多的钻杆。项目组经过反复研究和权衡利弊,决定了继续向上刷的方案。于是,每天监视碴面的变化,观看碴面的活动情况,不分日夜进行营救,终于他们看到了成功的曙光。经过36天的努力,他们不仅营救出了全部钻杆,而且也保住了井孔,为下一步井孔刷大成暗井创造了条件。这一事故的顺利处理再次显示我方的技术力量和水平。
智慧在艰辛中绽放,他们解决了一个又一个难题,攻克了一道又一道技术难关,在坎坷征途一步步迈向成功。
美 誉
土耳其宗古尔代克省硬煤煤田的地质条件是世界上最复杂的,几乎该煤田能反映所有的地质现象:断层,折皱......等等。而且,地质变化有时叫人难以掌握规律,有时离地质检查孔不深之处,地质情况就面目全非了。尽管如此,通过项目组的努力,终于先后完成了直径为1.2或1.4米的钻孔11个,累计1108米工程量,最终令人折服地高质量地完成了业主用德国人的设备未能完成的工程。
在李维远一行12人离开土耳其回国的前夜,TTK公司总裁为他们举行了告别宴会。在宴会上,总裁称这个小组不仅带来了技术,而且带来了中国人民的深厚情谊。他说:TTK已经不把你们视为是一个工程承包小组,而是一个与TTK公司像老朋友一样共同工作的专家小组,并相约今后再度合作。矿区的土耳其人记住了李维远、陈秀英、王长生、刘日辉、梁润富、周浩亮、尹平、范彬彬等八位中国人的名字,记住了中国人在异国历经五百多个日日夜夜的酸甜苦辣。
建井人圆了迈出国门的梦,迎来了国门之外的赞誉!
作者 岳燕京 刘日辉
岳燕京,女,1952年4月出生,大学本科经济管理专业毕业,高级政工师,曾任煤科总院宣传部副部长、建井研究所党委书记兼副所长、中国煤炭学会副秘书长等职务。负责完成中国科协项目9项,参与编写中国煤炭学会科技系列丛书等多部。
刘日辉,男,1962年生,硕士研究生,研究员,硕士生导师,曾任北京建井研究所钻井研究室副主任,北京中煤矿山工程公司钻井分公司副经理。获部级科技进步奖3项,申请实用新型国家专利1项,2010年因病英年去世。
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