河北省张家口市崇礼区作为2022年北京冬奥会张家口赛区举办地,一直秉承低碳、环保的绿色奥运理念。2020年,河北省煤田地质局四队以服务冬奥会为契机,积极探索在张家口地区加快优化能源结构、发展新技术新模式的能源供应体系,成功施工位于崇礼区太子城境内的张家口地区地热资源调查评价项目地热探采井。该项目通过获取地热资源和与地热相关的地层结构、地质构造、岩性、地温变化、热储特征、地热流体化学特征,取得代表性计算参数,进行地热资源计算与评价,积极服务于冬奥会场馆及周边地热资源的开发利用。
攻克壁垒,高质高效完成钻探任务
河北局四队作为公益性事业单位,坚守初心使命,秉承“敬业、诚信、团结、奋斗”的四队精神,积极服务冬奥会筹办。在施工该地热探采井时,钻遇地层为燕山早期二长花岗岩,该地层岩性硬度系数高、研磨性强,钻进过程中存在机械钻速低、钻头消耗大、可钻性差等制约因素。为提高钻探效率,降低钻探周期与成本,四队在技术路线和方案正确的前提下,根据施工中存在的问题进行研究分析,决定采用射流式液动冲击器配套牙轮钻头对硬岩地层进行高效破岩,同时对钻进过程中的排量、钻压、转速等多种钻井工艺参数进行优化分析,并在现场多次试验验证。应用结果表明,针对硬岩地层,在进尺相同的条件下,采用射流式液动冲击器提速钻进比常规普钻效率提高了30%以上,大幅提高了硬岩地层的机械钻速,有效提升了钻探效率,起到了高效破岩的作用,为花岗岩等硬岩地层提速增效提供了重要的技术支撑。
鉴于第一口探采井的施工经验,第二口井开孔采用空气潜孔锤钻进工艺施工。该工艺具有“小压力、慢转速”的特点,在钻进过程中易控制钻压和钻速,以及空压机的供气量和供气压。经统计分析,空气潜孔锤钻进机械效率平均达2.5米/小时,而常规普钻的机械效率为0.8米/小时,钻进效率提高了212.5%,大幅提高了硬岩地层的钻进效率。
迎难而上,全力以赴推进项目建设
崇礼因其地理位置的特殊性,拥有“成云致雨”的独特小气候。该项目施工时正值秋冬季,秋季昼夜温差大,下雨十分频繁。一线职工都穿着比较厚的工作服,工作时往往满身大汗,若碰上下雨天,全身被冰冷的雨水打湿,根本分不清身上是雨水还是汗水。此外,施工地点在山脚下,环境潮湿,蚊虫特别多,上夜班的人们经常被蚊子叮咬,下夜班后也没有太多的时间洗漱,身上经常又湿又痒,许多人因此患上了湿疹。
秋去冬来,数九天的崇礼非常寒冷,最低气温低至-35℃。郁郁青山,皑皑白雪,大雪覆盖的钻场上,大家热火朝天地忙碌着。为了保障安全生产,现场对固控设备进行保温处理,给高压汇管、接头等设施都加装了电热保温带,同时用保温泡沫板对泥浆罐进行保温处理,保证了起下钻和取芯钻进过程中机械设备正常运行及钻井液正常循环。为了满足钻孔设计及质量要求,项目部在钻进过程中仍保证每钻进100米测斜,在易斜井段加密测斜点数并及时调整钻井参数、钻具组合和施工措施,将井斜控制在工程设计范围之内。寒风在一线职工的脸上刻下了深深的痕迹,他们的手裂开了口子,手套被冻在冰冷的铁质钻杆和工具上更是常有的事。就是在这样的环境中,大家仍然尽职尽责、坚守岗位,甘愿坚守旷野和荒山,为项目的圆满完成而全力以赴。
精细管理,扎实做好疫情防控工作
项目施工时正值新冠肺炎疫情发生初期,项目组成员严格按照当地政府的防疫要求,凭核酸检测阴性证明及健康码、行程卡进场施工并做好登记;项目现场人员坚持每日进行消毒消杀、体温监测,相关人员做好记录;对退场员工做好退场登记工作,做好其去往地点及乘坐交通工具的线上线下申报,形成了一套完善的进出场闭环管理模式。
临近春节,应当地疫情防控要求,加上工期紧、任务重,项目施工人员继续留守施工。出门在外辛苦工作,谁不想在新春佳节与家人幸福团聚!但一想到身上的责任,大家便放弃了回家团聚的机会,一起留守施工,并肩战斗。生活中的他们,是孩子的英雄、妻子的依靠、父母的骄傲;工作中的他们,是坚强的地质勘探人、四队的骄傲。为了肩上的责任,他们一次次踏上远方的征途。
正是因为有着明确的目标和坚定的信念,河北局四队顺利完成了张家口地区地热资源调查评价项目的地热探采井任务。项目的实施,精准服务了张家口市可再生能源示范区建设、冬奥会场馆周边能源保障工程,打造了地质工作服务于生态文明建设的样板,为张家口地区绿色发展提供了地质科技支撑和有效服务。
回眸过去的每分每秒,河北局四队始终保持着奋发有为的状态,一步步向前迈进。这种精神,也将激励四队人继续发挥铁人子弟兵精神,不怕吃苦、不怕困难、不惧严寒,打造河北局“钻探第一军”,为全面建设国家级可再生能源示范基地作出更大贡献。