鉆探分公司是西山煤電集團(tuán)唯一從事地面各類鉆探工程與井下工作面瓦斯鉆探抽采的鉆探專業(yè)化公司。2017年5月，鉆探分公司改制重組，實(shí)行契約化管理，以期煥發(fā)活力。金秋之際，該公司迎來重組以來第一個(gè)集團(tuán)公司重點(diǎn)工程——新華地面瓦斯抽采泵站管道井工程。

該項(xiàng)工程孔屬于超大孔徑深孔，工程量大，工期長，地層條件較復(fù)雜，施工難度較大，公司決定以項(xiàng)目部形式運(yùn)作，集中優(yōu)勢力量，挑選技術(shù)過硬、經(jīng)驗(yàn)豐富的鉆探與機(jī)電施工人員組建管道井工程項(xiàng)目部。公司地勘部在借鑒其它大孔徑管道井工藝方法基礎(chǔ)上，針對該管道井鉆遇地層特點(diǎn)，編制了管道井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成孔方法、擴(kuò)孔分級(jí)優(yōu)化及套管與井眼尺寸配合關(guān)系。該工程屬于瓦斯抽采泵站系統(tǒng)工程中的主要部分，需先期施工。系統(tǒng)工程倒排工期，其中管道井工程有效工期較緊。為確保工期，提高鉆井質(zhì)量與鉆進(jìn)效率，他們決定改進(jìn)鉆探工藝，應(yīng)用氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)工藝技術(shù)。

氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)的工藝原理，是通過雙壁鉆具將壓縮空氣導(dǎo)入內(nèi)管，形成氣液混和物，同孔內(nèi)鉆井液之間產(chǎn)生壓力差，將氣、液、固三相流以較高速度帶出孔外。氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)在國內(nèi)有著廣闊的發(fā)展前景，具有鉆井液上返速度高、排屑能力強(qiáng)、降低孔內(nèi)事故率、鉆頭壽命長、縮短施工周期以及鉆進(jìn)效率高、成井質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，適合于大孔徑深孔鉆探施工。

在原有正循環(huán)施工裝備基礎(chǔ)上，公司引進(jìn)一套完整的雙壁反循環(huán)鉆具，配有一臺(tái)替代泥漿泵的沖洗液循環(huán)動(dòng)力源——英格索蘭空壓機(jī)，配制儲(chǔ)氣罐、除氣裝置等輔助設(shè)施，鉆具與設(shè)備均為較高配置，裝備上有較大優(yōu)勢。原鉆探二分公司在2013年曾組織過一次反循環(huán)試驗(yàn)鉆進(jìn)，在技術(shù)為零基礎(chǔ)上，從收集資料到工藝研究應(yīng)用，一步一個(gè)腳印，逐步建立起反循環(huán)系統(tǒng)，但在鉆進(jìn)過程中未發(fā)揮預(yù)期效果。

新一屆公司對這次試驗(yàn)鉆進(jìn)高度重視，由主要領(lǐng)導(dǎo)牽頭，組建技術(shù)課題攻關(guān)小組，從氣舉反循環(huán)基本原理研究入手，集體討論，確定技術(shù)措施與技術(shù)參數(shù)。公司經(jīng)理沈東海在項(xiàng)目部現(xiàn)場組織反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)操作規(guī)程會(huì)審，并給項(xiàng)目部職工講解氣舉反循環(huán)工藝原理與操作步驟，深入淺出，通俗易懂，以便職工掌握操作操作要領(lǐng)。這次試驗(yàn)鉆進(jìn)技術(shù)攻關(guān)的焦點(diǎn)問題是如何控制空壓機(jī)的供氣量，空壓機(jī)供氣量與排氣壓力需形成一定配比關(guān)系方能產(chǎn)生較為有效的鉆井液氣舉效果。為此，對壓風(fēng)管路設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，在管路上安裝排氣閥來控制進(jìn)氣量，視鉆井液排量大小調(diào)節(jié)控制排氣閥，大大簡化了施工操作。

該公司從11月初開始建立反循環(huán)系統(tǒng)，配套雙壁鉆具、修砌反循環(huán)泥漿池、制作三角堰、安裝壓風(fēng)管路等工作同步展開。11月20日，經(jīng)過為期半個(gè)月的準(zhǔn)備，建立了反循環(huán)系統(tǒng)。公司領(lǐng)導(dǎo)坐鎮(zhèn)，地勘部組織反循環(huán)系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)，施工人員操作排氣閥控制壓風(fēng)管路供氣量，直接觀察泥漿池內(nèi)鉆井液排量，掌握產(chǎn)生鉆井液最大排量的排氣閥臨界點(diǎn)位置，排氣量與排氣壓力值配置較為匹配，取得了較好的鉆井液循環(huán)效果，將孔內(nèi)正循環(huán)鉆進(jìn)所不能返出的巖粉源源不斷地返出。經(jīng)過兩天的氣舉鉆井液循環(huán)，將孔內(nèi)積累的10米孔段巖粉全部排出，鉆井液排量與上返速度不斷加快，返出的巖屑顆粒最大粒徑達(dá)到7毫米，排渣能力達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，項(xiàng)目取得突破性進(jìn)展?？粗鴰r粉從振動(dòng)篩上滾滾流出，不一會(huì)就堆成了小土丘；看著臺(tái)板上篩分出來的大粒徑巖屑，現(xiàn)場人員熱情高漲，試驗(yàn)項(xiàng)目初見成效，讓大家倍感欣慰。

未來一個(gè)時(shí)期，該公司還將在工程施工中繼續(xù)研究氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)，對定制的反循環(huán)鉆頭的鉆進(jìn)操作與鉆頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究與分析，力爭通過該項(xiàng)工藝縮短工期，降低生產(chǎn)成本，提高工程質(zhì)量，確保杜兒坪礦對管道井的及時(shí)使用。在今后的管道井工程中，他們也會(huì)將該工藝作為大孔徑工程井鉆井方式的首選，以取得較高的成井質(zhì)量。