向地球更深處鉆進——江西省地質局第四大隊鉆探工程院深鉆施工紀實
2025年05月20日 10:59 1547次瀏覽 來源： 中國有色金屬報 分類： 科技創新 作者： 沈樂冰 舒克鑫
勘察現場
上天不易，入地更難。有著鉆探“鐵軍”之稱的江西省地質局第四大隊鉆探工程院（以下簡稱“鉆探院”），以鉆頭為“入地”之鑰，在地熱資源開發、頁巖氣勘探、鐵路勘察等深孔鉆探領域不斷鉆深探寶，攻堅克難，向地球更深、更難處發起挑戰。
近年來，鉆探院完成千米以上鉆孔24個，涵蓋地熱、地質、頁巖氣、科研、隧道勘察等多種類型，施工最深鉆孔2068.54米，累計千米級深孔鉆探進尺31717.31米。這些數字的背后，凝結著鉆探“鐵軍”的智慧與汗水，彰顯了鉆探“鐵軍”在深孔鉆探領域的的實力和工匠精神。
最佳設備技術組合顯身手
2021年5月，鉆探院在宜春某地熱盲區實施孔深1200米的地熱水勘查任務。
地熱鉆探通常都是超過千米的深孔，常會遇到裂隙、巖溶等地質構造較為復雜的地層，容易發生卡鉆、埋鉆等狀況，傳統的鉆進技術成井難度較大。
鉆探院采用“空氣潛孔錘+繩索取芯”組合工藝，利用空氣潛孔錘高效破巖的特點，結合繩索取芯技術，既提高了鉆探效率，又能確保高質量采取巖芯。空氣潛孔錘的平均回次進尺更深、機械鉆速更快，能以強大的沖擊力迅速破碎巖石，大幅提高鉆進速度；繩索取芯技術則無需提鉆即可直接取得巖芯。嚴謹的操作實現了兩種技術的有效銜接，滿足了對巖芯樣本的需求，也保障了深孔鉆進的安全。
在蘆溪縣新泉、武功山麻田、安福縣赤江、安福縣三江等地熱鉆探中，鉆探院通過采取組合工藝，實現了地熱盲區找水“零”的突破。“我院已實施千米級地熱鉆孔12個，累計進尺17739.38米。實踐證明，‘空氣潛孔錘+繩索取芯’是實施地熱孔的最佳組合。”鉆探院黨支部書記舒克鑫表示。
“血管支架手術”解難題
2023年10月，鉆探院承接黔北某地區頁巖氣鉆探施工任務，設計孔深約1700米。隨著鉆頭向地下推進，地層復雜度與施工難度及事故風險同步上升。鉆至980.52米時，施工遭遇了孔內掉塊、坍塌的狀況，常規處理措施均告失效，面臨廢孔危機。
鉆探院召開技術討論會，果斷決定采用先進的膨脹波紋管護壁技術試一試。這是油氣開發領域的一種鉆進新技術，在地下近千米、直徑95毫米的鉆探孔中下入支架，如同開展地下“血管支架手術”，需要最精密的操作。技術人員在地表反復測試適合事故孔段的膨脹率，指導施工人員謹慎地將特殊設計的波紋管下到事故孔段。波紋管膨脹后與井壁緊緊錨固，事故孔段被有效地隔離開來，該孔得以正常鉆進，順利終孔。
鉆探院技術負責人伍星表示：“這項技術的成功運用，不僅解決了孔內事故，確保了施工安全進行，還為我們向更深、更復雜的地層鉆進奠定了技術基礎。”
一股“鉆”勁攻難關
在深孔鉆探中，控制鉆孔垂直度是關鍵挑戰之一，一旦發生偏斜，不僅影響鉆探效率，還可能導致鉆孔報廢。因此，防斜糾斜至關重要。
2022年4月，鉆探院在湖北恩施開展孔深1500米的鉆井施工。該區地層條件復雜，鉆進過程中易發生鉆孔彎曲的情況。鉆探院根據地層變化，優化鉆孔孔位設計，及時調整鉆進參數，采用“螺桿馬達+液動錘”結合的施工工藝防斜糾斜。該工藝對鉆探工人的操作精準度要求極高，需眼手協同，實現“看”“算”“變”三位一體，通過精準動力傳輸與控制，確保鉆孔沿預定軌跡延伸，有效糾正偏斜，盡顯鉆探技術精細化控制的卓越能力。
鉆探院里的每個人都有一股“鉆”勁兒。鉆探工人憑借著豐富的實踐經驗和精湛的操作技能，確保了鉆孔的順利施工；技術研發人員不斷改革創新，將新的技術理念轉化為實際可行的鉆探工藝；完備的鉆井平臺、防噴器等先進施工設備，為深孔鉆探作業提供了穩定的工作平臺和強大的動力支持。
鉆探院院長鄒博表示：“新的征程上，我們將傳承艱苦奮斗精神與技術經驗，弘揚鉆探‘鐵軍’傳統，朝著鉆得更深、探得更好的目標不斷邁進。”
責任編輯：任飛
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