反井钻井技术迈出国门——记煤炭科学研究总院北京建井研究所土耳其工程项目组

文／岳燕京 刘日辉

2017 年，煤炭科学研究总院迎来了60 周年华诞。60年来，煤科总院累计承担了行业70%的国家重点科技计划项目，获得了行业60%的国家级科技奖励，攻克了一系列行业共性、基础性的重大课题。为纪念60年的发展历程，煤科总院的前辈和专家撰写了一批纪念文章，真实记录了几代煤炭科技人员怀着对祖国和煤炭事业的热爱，以无私奉献精神勇攀煤炭科技高峰的典型事迹，用一项项辉煌的科技成果书写了煤炭科技事业的不朽篇章，引领了煤炭工业的数次技术革命。

铭记历史，不忘初心，中国煤炭学会党委遴选出部分纪念文章以飨读者。这些生动的文字记载了重大科研攻关事件、科技创新历程和科技领军人物，定会鼓舞后来者在新时代煤炭科技征程中敢于担当，再创辉煌。

1992年，国家重点建设项目“十三陵抽水蓄能电站”工地一片繁忙，水电系统的三个工程局及总参工程兵等众多精兵强将会战十三陵。但是，他们在大倾角压力管道工程中一筹莫展，遇到了用传统工艺无法解决的难题。关键时刻，建设方求助于煤炭科学研究总院北京建井研究所钻井研究室，研究室主任李维远带领反井钻机课题组的技术人员，把先进的“七五”科技成果应用于工程之中，完成了大倾角压力管道工程，被当时的国家能源部长誉为“水电系统中具有突破性技术变革的施工”。

但是李维远和同志们没有陶醉在成绩和赞扬声中，强烈的使命感和责任心驱使他们将目光由国内移向海外。一年后，他们毅然踏上了西征土耳其的艰难路程，将我国的反井钻井技术以及反井钻机设备打入了国际市场，让世人了解了中国的技术，了解了中国人。

出征

1993年，土耳其硬煤公司(TTK)面向全球招标“大口径钻孔工程”。煤炭科学研究总院北京建井研究所联合中国煤炭海外开发公司参与了该工程的竞标，并以先进的设备技术、丰富的施工经验以及最有吸引力的报价，战胜对手一举中标。1993年12月，建井所组成了以李维远研究员为项目经理的12人小组。这些人当中，有新婚才两个月的新郎官，有刚为人父的年轻工程师，也有年近六旬的老专家。他们知道，在遥远的陌生国度里，等待他们的是艰难的旅途、艰巨的任务。

根据标书资料，土耳其反井工程的井孔将穿过砂岩、页岩、砾岩以及老塘、大倾角煤层、井筒水窝等，钻孔要求垂直度高。而实际揭示的地层不但有松软的泥岩、遇水膨胀的灰色砂岩、厚达10米的煤层，还有遇水崩解的Marn岩层。面对如此复杂的条件，为了顺利钻进井孔，工程项目组提出了可靠的技术方案，选用了最可靠、最先进的设备。打第一口深100米的井孔，他们只用14天的时间就完成了施工，并验收为优质工程，而土耳其人在相邻的地方钻一口同样深度的井，却花了一年的时间。鲜明的对比一下子震动了土耳其硬煤公司，让他们感到不可思议：中国人怎么干得如此迅速、如此漂亮？

首战告捷不等于一帆风顺。由于地质条件复杂，导致局部塌孔和地层膨胀，在钻凿卡拉洞矿-260/-360水平的井孔时，发生了埋钻事故，如果不能妥善处理，不但价值百万元的钻具会报废，后续工程也将无法完成，更会使中国人的声誉一落千丈。在处理埋钻事故的34天里，工程项目组全体同志食不甘味，顶住巨大的心理压力，不辞辛苦地尝试一个个处理埋钻的方法。经过对事故原因的分析和对地层特征的深入研究，他们最终制定了岩芯管套钻松动环形空间硬壳的处理方案，妥善处理了埋钻事故。这一次埋钻事故的成功处理，在当地钻探界引起了强烈反响。事故处理完的第二天，土耳其矿产资源勘探公司(MTA)的阿布杜拉先生便专程从安卡拉赶来，向中方工程项目组表示了祝贺。

反井钻井施工人员在土耳其硬煤公司煤矿井口合影前排：刘日辉（右1） 后排：李维远（右3） 陈秀英（右6）

遇险

土耳其硬煤公司的煤矿均处在高瓦斯地区，煤层赋存条件差，倾角比较大，煤质松散，曾发生过世界罕见的瓦斯爆炸事故，加上又是百年老矿，井下水平多，巷道分布复杂，人在井下犹如进入了迷宫。一次，正逢土耳其假日期间，卡拉洞矿井下只有中方工程项目组的两位同志在-260米水平工作。突然，矿方通知井下着火，命令人员立即撤离工作面上井。两位同志接到消息后立即撤离，刚行至-160/-260暗斜井下口处，已见浓烟滚滚，回去的路已无法通过，而他们熟悉的另一条路是向下水平走，这无异于铤而走险。但当时的他们已别无选择，只能抱着一线生机向下走去。此时的他们全身上下已经湿透，衣服上粘满了污泥，充满恐惧的心情久久不能平静。当他们走出井口时，等候的人们簇拥着他们洒下了热泪。事后他们才了解到，他们选择的逃生之路是唯一的通途。

利用中国研制的LM系列反井钻机施工土耳其大口径钻孔工程陈秀英（右2） 李维远（右3）

北京建井研究所赴土耳其的同志们在异国他乡付出了许多许多。为了保证工作质量，他们实行全年无休息日两班倒工作制，每人一天要工作12个小时，甚至更多。每逢周末或伊斯兰传统假日，矿上的土耳其人携亲朋好友开车去黑海边或去伊斯坦布尔度假时，工程项目组的同志却在远离家人、昏暗窄小的井筒中打钻。总工程师陈秀英女士不顾年近六旬的年龄，坚持亲自下井到施工现场了解情况、解决难题。时间长了，便有土耳其人打听中国人月薪多少，当了解到还不及当地人的工资水平时，更为中国人如此苦干大惑不解。尽管工程项目组驻地位于黑海之滨，风景秀丽，气候宜人，但是他们一次次忍痛割爱，放弃了旅游观光，放弃了欣赏当地民俗，全身心地投入到工程之中。他们每天往返于工地、住处之间，没有多彩的生活，没有亲人相伴，一本《白鹿原》翻来覆去地看，简直可以倒背如流了。最令人头疼的是饮食，生冷单调，与中餐迥然不同的土餐吃得大家倒胃口，辛苦一天后能吃个半饱就算不错了。一次，他们自己做了一锅面疙瘩改善伙食，吃得锅底露出来后，还有人争着把锅壁刮得干干净净。

就是在这样复杂多变的工作条件下，在异国他乡艰苦的生活条件下，他们日夜赶工期，靠着煤科人的执著追求和敬业精神，渡过了一个又一个的难关。

波折

在土耳其这块世界上最复杂最神秘的煤田中，北京建井研究所工程项目组工作了整整十九个月。五百多个日日夜夜中，他们如履薄冰，迎难而上。钻凿库兹鲁矿-308/-417.5水平的井孔时，因水窝内空间所限，他们只得将钻机置于水窝上自行设计的钢基础之上，并有效解决了导孔冲洗液的循环、钻机侧向稳定性以及开孔纠偏等问题，顺利完成了钻进工作。在导孔钻进过程中，一旦遇到复杂地层需要灌浆防塌，队长、跟班工程师带头背水泥、搅浆、灌浆，争分夺秒，充分展示了这个集体团结战斗的精神风貌。

在施工卡拉洞矿-160/-260水平井孔的过程中，当扩孔至59米时，孔内突然发生煤层突出，还伴有大量瓦斯释放，致使扩孔钻头被埋在孔中。由于煤层突出导致钻具埋在孔中是很严重的事故，扩孔钻头乃至一部分钻杆都将被留在孔中，进而影响后继工程，甚至造成严重的经济损失。

避免设备损失，当时有两条路可走：一是继续向上施工，施工到碴面顶住扩孔钻头，但只能取出部分钻杆，大钻头和一部分钻杆则被埋在孔中；另一条路是下水平（-260米水平）继续出碴，但这样要冒大钻头被卡住的风险，而且可能损失更多的钻杆。工程项目组经过反复研究，决定采取继续向上施工的方案。他们每天监视碴面的变化，观看碴面的活动情况，不分日夜进行施工，终于看到了胜利的曙光。经过36天的努力，他们不仅抢救出了全部钻杆，而且保住了井孔，为下一步将井孔刷大成暗井创造了条件。这一事故的顺利处理，再次彰显了北京建井研究所的技术力量和水平。

智慧在艰辛中绽放。北京建井研究所工程项目组解决了一个又一个难题，攻克了一道又一道难关，在坎坷征途上一步步迈向成功。

美誉

土耳其宗古尔代克省硬煤煤田是世界上地质条件最复杂的煤田之一，几乎能反映所有的地质现象——断层、折皱等等，而且地质变化规律难以掌握。尽管如此，工程项目组通过不懈努力，先后完成了直径为1.2米、1.4米的钻孔11个，累计工程量1108米，高质量地完成了业主用德国人的设备也未能完成的工程。

在北京建井研究所工程项目组一行12人离开土耳其回国的前夜，土耳其硬煤公司总裁为他们举行了告别宴会。在宴会上，土耳其硬煤公司总裁称这个小组不仅带来了技术，而且带来了中国人民的深厚情谊，并相约今后再度合作。他说：“TTK已经不把你们视为一个工程承包小组，而是一个像老朋友一样共同工作的专家小组。”矿区的土耳其人记住了李维远、陈秀英、王长生、刘日辉、梁润富、周浩亮、尹平、范彬彬等中国人的名字，记住了中国人在异国他乡五百多个日日夜夜的苦辣酸甜。

煤炭科学研究总院北京建井研究所土耳其工程项目组取得的成功，圆了建井人迈出国门的梦想，迎来了国门之外的赞誉!

1992年7月建井所与土耳其硬煤公司签订反井钻井工程合同李维远（右1） 陈秀英（右3）