国内唯一一家井矿盐钻探专业地质勘查单位——四川盐业地质钻井大队构建“大钻井”格局走高质量发展之路

来源:四川经济日报 2018-08-27 07:10 https://www.yybnet.net/

杨凯四川经济日报记者陈家明文/图

党的十九大报告明确提出，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。这正是新时代、新使命、新征程赋予企业的新任务，也是企业坚持搞技术创新的动力所在。技术创新是企业生存和发展的基本前提，在当前新的国际国内环境下，更是企业增强发展动力、应对市场竞争的必然选择。

近年来，四川盐业地质钻井大队紧紧围绕主业致力于构建“大钻井”格局，努力走在高质量高效率发展前列，在深层高温地热井钻探、煤矿羽状分支水平井治水技术、井盐矿山地质灾害治理、水平对接井工艺、盐岩矿山老井挖潜等方面均取得了丰硕成果。

钻井施工现场

高温钻探

攻克208℃高温地热钻探技术

《地热能开发利用“十三五”规划》中指出，地热能是一种绿色低碳、可循环利用的可再生能源，具有储量大、分布广、清洁环保、稳定可靠等特点，是一种现实可行且具有竞争力的清洁能源。我国地热资源丰富，市场潜力巨大，发展前景广阔。加快开发利用地热能不仅对培养新兴产业、促进新型城镇化建设、增加就业均具有显著的拉动效应，更是促进生态文明建设的重要举措。

川西地区是我国高温地热资源的重要分布区域，也是我国开发利用高温地热资源最有前景的地区之一，勘探开发潜力巨大。康定小热水高温地热田位于甘孜藏族自治州康定市境内，地处四川盆地西缘山地和青藏高原的过渡地带，平均海拔3500米，距康定市5公里，距成都市360公里，经成雅高速、雅康高速、318省道进入康定，交通十分便利。该地热田构造位置属川西横断山脉的大雪山中段，地貌上属贡嘎山构造强烈侵蚀谷，河谷显得比较开阔，右岸发育有大片冰水沉积物和贡巴布沟洪积扇覆盖于基岩上，高温地热资源即赋存于该区地下花岗岩体中，受深大断裂控制。

2011年至2015年，四川盐业地质钻井大队先后施工完钻了两口地热井，资料表明井深至200米以下井温急剧升高，并伴有热水蒸汽喷出，温度高达208℃，热储条件非常好。但因复杂地质条件及异常高温流体对钻井施工的持续影响，两口井实际完钻井深均未超过700米。为进一步了解F3断裂深部热储构造和热流体特征，并获得供地热发电的高焓热流体，2016年设计了一口井深超2000米的深部高温地热探采结合井，大队再一次受甘孜州康盛地热有限公司委托，承担该井（ZK206井）的钻探工程项目。2016年11月，ZK206井于井深2009米顺利完钻，探获至少4个热储层段。钻井过程中及完钻后共进行了5次放喷测试，最高关井压力2.5MPa，连续放喷48h，井口最高测试温度208℃，放喷井口压力1.05MPa，汽水混合量测试超过180t/h。该井的成功完钻，不仅实现了钻探目的，探获了丰富的地热资源，而且通过创新实践，取得了在川西地区高温地热钻探领域的多项技术突破。

第一项突破是：针对川西地区石质坚硬、研磨性强的火成岩地层，该项目通过对不同类型钻头使用情况进行分析，研究钻头与地层的适应性，优化钻头选型，合理制定钻井参数，延长了钻头使用寿命，提高了破岩效率。

第二项突破是：针对高温地层钻进中的钻井液技术，该项目通过采用无固相泥浆体系，优化循环模式，冷却了井筒，保护了热储层，既环保高效，又降低了施工成本。

第三项突破是：该项目通过对常规回压凡尔及防喷器旋转头进行了适用性改进，有效解决了钻井过程中高温蒸汽密封及回压凡尔失效的问题。

第四项突破是：针对钻井过程中地下超过200摄氏度高温流体的持续侵入，该项目通过优化压井方案、优化接单根及起下钻操作流程，保障了钻井安全，总结了一套适用的高温地热井压井工艺。

第五项突破是：通过技术研究与钻井实践相结合，钻成一口超2000米的深部高温地热探采结合井，产出热蒸汽将应用于地热发电、藏区供暖、温室种（养）殖及温泉旅游开发等，预计每年可创造约700万元的经济效益。

探治结合

羽状分支水平井治水技术渐成熟

针对大采深、高承压水矿井下钻探施工安全难以保障，小型陷落柱及构造难以探明等难题，在钻井及注浆技术发展和矿山防治水现实需要的背景下诞生了一项新的煤矿防治水技术——羽状分支水平井治水技术。该技术的特点在于：治理时间由采掘后移至采掘前，探治结合，先治后掘，先治后采；治理方式由井下转移至地面，提高施工安全和治理效果；治理范围由一面一治理扩展到对采区或地质构造单元治理，实现了由局部向区域治理转移；标本兼治，实现防治水由措施型向工程型转变。

四川盐业地质钻井大队及时引用了这项技术。

2016年，大队承接了冀中能源股份有限公司邢东矿区域探查治理项目钻探工程的定向施工任务，该项目也是全国第一例通过羽状分支水平井注浆技术对煤矿进行水淹灾害治理。技术方案为在煤层采区范围内施工一口羽状分支水平井（初期共设计了22个分支），遍布于煤层底板奥陶系灰岩层，拟通过水平分支井向孔内灌注水泥浆，封堵奥陶系灰岩顶部溶隙、裂隙和断层等构造薄弱区段，实现煤矿治水的目的。截至2018年7月，设计分支逐次增加至35个，已完成31个分支的定向施工任务，最长水平段超过1500米，总累积进尺超过30000米。该井的创新点在于设计理念新颖，尚属国内首例；通过一主孔实施30余分支孔进行长距离水平钻进，并引入了水力振荡器解决钻具脱压的问题，实现了优快钻进，既节约了钻井成本，又保障了钻井安全；该井引进了随钻进钻头测量仪器，配合无线随钻测斜仪，有效提高了地层识别精度，进一步保证了施工质量。

近两年，该队又连续承接了在山西介休、安徽淮南等地的煤矿羽状分支水平井定向项目，预示着该技术的逐渐成熟并在全国煤矿企业逐步推广应用。