敢于突破 敢为人先 让创新“点亮”智能化建井之路

敢于突破 敢为人先 让创新“点亮”智能化建井之路

来源:固原新闻网 2024-12-26 09:10
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中煤特凿公司陶忽图北风井钻井项目位于内蒙古自治区鄂尔多斯市乌审旗,该井筒设计直径6.5米,钻井荒径9.4米,是目前国内钻井法施工最深、技术含量最高的全岩石钻孔井筒项目。为保障施工顺利,项目采用了该公司自主研发的ZMD120/1200型竖井钻机,该钻机最大钻孔直径12米,最大钻孔深度800米,动力头扭矩1200千牛/米,是国内目前扭矩最大的钻井设备,也是国内首台针对西部富水地层的高效智能化竖井钻井设备。

经过9个月的紧张施工,该项目直径5米超前钻圆满终孔,通过分级扩孔钻井方式,先后完成了上部400米直径9.4米一钻成孔和下部349米直径5米超前钻施工,钻进深度已达749米,刷新钻井法施工深度全国纪录,创下世界之最。

敢为人先,开启新篇

ZMD120/1200型竖井钻机为我国首个,也是首次在西部地区应用,施工充满了未知和不确定性,可谓是“步步挑战、步步艰难”。

为确保钻机安装顺利,在钻机进场前,安装小组赴钻机制造厂家深入学习新钻机的安装、调试等专业知识和技能,熟悉钻机性能,制定完备的钻机安装专项方案,为钻机入场打下基础。在大钻机入场时,井口上部16.5米为第四系风积砂地层,遇水易流动、承载力较差,却需要承载2000吨钻具和钻机的重量。面对位于毛乌素沙地的现状,项目部团队通过对上部砂层帷幕加固,布置37根桩径1.5米、搭接长度524毫米、桩长18.5米的MJS高压旋喷桩,形成止水帷幕,最终实现井筒上部支护的稳定。

项目前期,施工场地面积仅5亩,设备基础安装和井口MJS桩施工严重受限,项目部团队打破传统施工安排,压缩600吨门吊、钻机安装场地以及开钻所需泥浆循环施工场地,在前期施工场地狭小情况下做好顺利开钻的准备。

在大钻机专项安装上,由于新情况较多且项目部可借鉴经验较少,在门架和主梁安装中,门架与钻机底盘角支座8个销子只有1至2毫米间隙,直接对接安装难度大、时间花费长、安全风险也更高。项目团队主导创新设计了一项自动找平装置,仅用1天时间便将单件近70吨重的横梁安装到位,提前10天完成整机组装任务,为后续施工争取了更多时间。

攻坚克难,提质增效

钻机首次投入现场使用,正式开钻后,实际使用操作过程仍存在许多未知因素。面对钻机智能化程度高、钻机操作人员少、钻机操作不熟练等问题,项目部编写具有针对性的操作手册,通过理论联系实际,培养出10余名熟练操作工。在新型钻机使用内风管加钻杆阶段,由于钻机提升行程空间仅为100毫米,不能和老式9米钻机一样利用钢丝绳导风管完成加钻杆。项目团队经过商讨,制作了简易垫插,解决了使用内风管加钻杆困难的难题,也大大降低了安全风险,为项目建设提供安全保障。西北地区冬季气候恶劣,连续多日零下二三十度,受低温影响,现场人员施工困难,钻机动力头横梁上部分液压阀件材质也难以应对严寒考验。项目部为施工人员添置保暖物资抵御低温环境,采用电热毯加热、棉被覆盖保温等措施保证现场施工,同时联系厂家为更换配件争取时间,在各方努力下,钻机施工工序克服了低温带来的严峻考验,圆满完成了年度施工任务。

为提升项目管理质效,项目团队积极组织人员编制项目策划书,每月集中召开经营分析会,及时通报当月生产经营情况,对发生偏差较大的子项,深入剖析查找原因,并采取减亏扭亏措施。发挥集采优势,积极与可可盖北一回风井钻井项目对接沟通,实现两个项目部设备租赁、分包工程、通用物资(钻进使用的牙轮,泥浆调制材料三聚磷酸钠、纤维素)等集中招采,仅机械租赁一项就节约了70余万元。在除砂器泥浆循环系统建造时,项目部团队改变传统的安装方式,采用泥浆沉淀池与除砂器房坐落高差的布置方式,增加沟槽,形成自然流动,减少3台泥浆泵的使用,直接减少设备采购、运行和维护费用约43万元。为减少影响钻进工作的因素,项目部和该公司联合安徽理工大学科研团队,利用模型,找出了影响排渣效果的主要因素,通过分析刀盘转速和注气流量对排渣效果的影响,得到了高效的排渣工艺参数,这些科研数据的取得,为后续刷新钻井法施工深度全国纪录买下了伏笔。

党建引领,护航发展

陶忽图北风井钻井工程项目部党支部围绕“党建‘红’护航钻井‘绿’”党建品牌,积极组织党员职工开展多样性的理论学习,进一步加强思想政治建设。同时,设立党员突击队和党员先锋岗,划分党员责任区并落实到每名党员,深入推进党建与生产经营深度融合。西部地区侏罗系泥岩与砂质泥岩始终是制约钻井法钻进效率的关键症结,这既是项目团队致力攻克的方向,也是决定钻井法在西部地区能否持续发展的关键,项目部党支部引导党员职工勇挑重担、冲锋在前,充分发挥党支部战斗堡垒和党员先锋模范作用,带动项目部党员职工团结一心、攻坚克难,钻进过程中,结合钻压、转速、扭矩、泥浆参数、钻机晃动状况等制定针对性措施,并检查刀具的损坏位置与形式,进而改变刀具的布置位置、角度等,不断改进与创新,逐一攻克技术难题。直径5米超前钻在侏罗系地层的月度进尺达到111米,成功创下了西部地区侏罗系地层月施工钻进速度新纪录。

项目部党支部始终把党管安全摆在首位,加强岗前安全学习、班前安全宣讲,开展安全消防演练、安全“三岗”创建,通过条幅、展板、安全每日一题等方式把人人讲安全理念深入每一位职工心中。积极“为职工办实事”,改善职工宿舍条件,建设职工书屋、篮球场、乒乓球台;扎实开展“春送安康、夏送清凉、秋送助学、冬送温暖”活动;每月为职工过集体生日;每逢节日开展趣味运动,努力打造一支团结奋进、能打硬仗的团队。

未来,陶忽图北风井钻井项目将持续秉持务实的工作态度,紧密协作、勇于创新,发扬新时代“猛虎”精神,充分利用特凿技术专长、立足西北地区,深入研究和发展钻井技术,为推动矿山建设行业高质量发展贡献力量。

作者:中煤特凿公司

 

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【责任编辑:李杭育】
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