苦战高家堡

杨卫华

近日，河南省资源环境调查四院（以下简称“资环四院”）顺利完成陕西省高家堡西区二期直排钻井项目，项目完成排水钻井两个，单口钻井深920米，井径1000毫米，下入套管重达420吨，其钻井之深、井径之大、套管之重，在国内大口径钻井施工领域实现新突破。

工作以来，资环四院克服重重困难，精心谋划，制定科学的施工方案和详细的节点控制，仅用240天就高标准、高质量、高效率完成了全部施工任务，比计划提前59天，得到当地政府的肯定。

找准问题定方案

近年来，资环四院虽然在大口径工程井市场已完成各类井型30余口，积累了一定的施工经验，但是在陕西省高家堡西区二期直排钻井项目施工中仍遇到不少的困难，如下部地层含砾岩层段较多、可钻性差，存在“假缩径”、坍塌、掉块等问题。

面对困难和挑战，资环四院党委书记、河南省大口径钻井研究中心主任白领国亲自挑选精兵强将组建项目组和课题攻关组，主管项目的副院长更是吃住在井队，研究地区地层、钻探等相关资料，现场分析和解决钻探、泥浆、套管安装等问题。为攻克套管安装起吊技术难题，资环项目部人员多次到重庆邮电大学、郑州机械研究所、天津索具拉力实验室等单位，商讨制定套管起吊方案，并对方案进行反复论证和试验，制定出一整套大吨位、大直径套管安装的可靠方案。

科学施工克难题

虽然项目组前期制定了周密的方案，但是在施工过程中还是遇到了一些难题。“我们通过科学施工，这些问题都得到了顺利解决。”项目经理徐波说。

在施工之前，徐波带领技术人员对原有各类型钻头进行全方位测量，建立3D建模。对钻头的选型、结构进行计算和优化，对探查孔及导正孔地层数据进行研判分析，将不同类型的钻头入井时间精确到米。这样一来，钻进效率节节攀升，1000毫米直径的钻井，日进尺突破82米，钻井周期比计划工期提前59天。

“由于井内地层复杂，泥浆液漏失严重，泥浆性能关系到项目的成败，我们决不能掉以轻心。”生产经理杨广建反复向大家强调。为此，他专门在施工现场设立泥浆实验室，成立泥浆管理小组，针对该区域地层特点，一次次摸索实验，一次次记录每一种配比下的泥浆性能，终于摸索出了适用于彬长矿区大直径钻井施工的泥浆性能标准，为安全施工打下坚实基础。

施工过程中，大家发现单井套管重量达420吨，而钻机提升能力只有120吨。怎么办？经多方研究，项目部决定采用650吨履带起重机配合提吊下管作业，但国内没有任何经验和案例可供参考。为此，资环四院与重庆邮电大学自动化实验室展开合作，首次引入有限元受力分析，对下套管作业中的各个受力单元进行分析和试验论证，依托数字化模拟分析及试验数据做理论支撑，对原有套管安装方案多次进行综合评判优化。最终，两口排水钻井下管作业顺利完成。

创新技术提效率

资环四院能攻克一个个难关，是因为长年施工大口径钻井中涌现的一个又一个“勇士”，他们通过改进生产工艺，确保工作效率稳步提高。

负责气割焊接的廖师傅，熟悉各种焊接方式，电焊、二保焊、氩弧焊、钎焊等都不在话下。工作中，他更是勇于创新，每次钻头出井，都是第一个到场，清洗钻头，观察钻头磨损情况，拿着尺子在钻头上比比画画，不断优化调整刀翼的摆放位置和角度，使钻头更适应地层结构，提升钻进效率。通过在尺身顶端和游标尺处加装锥子，使得在钢板上切割圆孔时更加方便快捷;根据现场加工钻头的结构不同，设计出通用的牙掌对焊装置，使钻头加工效率提升30%。

套管吊装结束后需要将井中的泥浆排出以便处理，但是想要从900多米的深井中把泥浆安全排出也并非易事，使用普通水泵水管工艺复杂，风险大，排浆并不适用。如若处理不当可能会造成工期的延误甚至造成井内事故。为此，项目经理與钻机机长经过多次研究，用泥浆泵的阀体作为止水器制作了提浆用的泥浆桶，反复试验改良后，发明了独有提浆桶，顺利解决了废浆排出问题。

正是因为他们的不懈努力，才保证了项目顺利完工，创造出国内该领域施工技术和工艺纪录。（作者单位：河南省资源环境调查四院）