2009年7月30日，中国煤层气勘探开发史上一个值得纪念的日子，国内第一口空气反循环动力造穴煤层气井——鹤岗HE-04井点火成功！熊熊火焰在照亮黑龙江省煤层气开发前程的同时，燃起了中国广泛分布的低阶煤煤层气开发的新希望！承担该井施工任务的河南省煤田地质局二队，就该工艺提出的国家专利申请已经进入审理程序，将与HE-04井一道载入中国煤层气发展的史册。

       临危受命 

       鹤岗HE-04煤层气试验井，位于黑龙江省老牌煤炭基地——鹤岗矿业集团新益煤矿北约2公里的小兴安岭腹地。这里森林环抱，物产丰富。肥沃的黑土地在滋养一望无际的玉米、大豆的同时，蕴藏着富饶的煤炭和煤层气资源，是东北工业基地崛起和发展的不懈源泉。

        历史进入二十一世纪，对照科学发展观的新要求，与煤炭资源伴生共存的煤层气，既是我国经济可持续发展的新的洁净能源，也是威胁煤矿安全生产的第一大隐患。为实现煤矿生产的本质安全，在黑龙江省发改委的鼎力支持下，2002年，黑龙江省煤田地质局和中联煤层气公司，合作成立了黑龙江省煤层气开发联管会，决定在鹤岗、鸡西、七台河等高瓦斯矿区实施煤层气抽排工程。然而，由于该地区广泛发育的煤层属变质程度较低的气煤和焦煤，从美国、澳大利亚等国外煤层气排采的经验看，低阶煤层煤层气排采的理想工艺是空气动力造穴。中联煤层气公司为此专门从美国引进了煤层气井空气动力造穴新工艺，并在美国专家指导下，首先在山西寿阳地区进行试验并获得成功，但美国专家撤走后，在东北地区低阶煤层中的试验，效果却不很理想。2008年6月份，联管会又决定在鹤岗HE-04煤层气井进行空气反循环动力造穴试验。原本委托有过煤层气井空气正循环动力造穴施工经历的国内一家单位来施工，但由于种种原因，这家单位在完成施工临时征地和开工前相关准备工作后，又放弃了该项目的施工。说来也巧，河南煤田二队当时正好有一台施工设备从吉林工地撤了下来，听说鹤岗地区有一口煤层气井急需施工，抱着试试看的态度与联管会开始接触。就这样，河南煤田二队在对煤层气空气动力造穴工艺知之甚少的情况下，承担了国内第一口空气反循环动力造穴试验井的施工任务。

       一诺重千斤

      2008年10月19日，鹤岗HE-04煤层气井顺利开工。尽管哈尔滨冬季冰天雪地的寒冷气候和复杂的地质构造条件，给HE-04井施工带来了一个又一个难题，加上空气反循环动力造穴工艺国内没有先例，开工不久，包括联管会在内的不少好心人都劝他们“知难而退”，但倔强的二队人愣是不信邪，用坚韧的毅力和大无畏的精神，克服了零下32℃低温、地层漏（涌）水、孔壁坍塌掉块、后勤供应困难和资金紧缺等难题，义无反顾地坚持施工。用河南煤田二队队长何新安的话说：“市场经济条件下，企业竞争的本质就是技术和信誉的竞争，没有技术可以学，失去了信誉将失去一切。困难再大，也要把HE-04井干下来！”

       一诺重千斤，但空气动力造穴是什么？承担HE-04井施工任务的钻机职工不清楚，河南煤田二队只有个别技术人员从网络了解到这项技术，国内也只有一家单位进行过一次空气正循环动力造穴。空气反循环动力造穴如何进行？国内没有经验可循，成功实施谈何容易！

       合同签订不久，河南煤田二队就成立了以队长何新安为组长，高级工程师、生产副队长付在林为副组长，有关专业技术人员参加的项目攻坚小组，跑北京、上郑州，从大专院校、科研院所到从事煤层气施工的兄弟单位，他们跑了一趟又一趟，找了一家又一家。好像都商量好了一样，结论惊人地相似：造穴过程中瓦斯、氧气浓度和明火三项指标的不可控性，注定其发生瓦斯爆炸的必然性。一旦发生瓦斯爆炸，单设备损坏、煤层气井报废两项损失就可让二队经济倒退五年，更别说人员伤亡了。

      上，要冒重大的安全和经济风险；不上，就要丢掉来之不易的市场信誉，失去抢占煤层气勘探市场技术先机的历史机遇。在调研情况汇报会上，何新安队长明确表示：国内没有空气反循环动力造穴的先例，不等于说就不能做。为抢占煤层气勘探市场的技术先机，风险再大，我们也要做空气反循环动力造穴工艺吃螃蟹的第一人！并对副队长付在林说：试验成功了我为你们请功，失败了一切责任由我承担！

        何新安队长一席话，打消了项目组同志的所有顾虑。他们一边搜集空气动力造穴的有关资料，一边走访和请教煤层气研究和开发领域的相关专家。通过召开由钻探、地质、机电、安全等相关专业技术人员和从事过煤层气井施工的机班长共同参加的“诸葛亮会”，讨论拟定HE-04井空气动力造穴施工方案。

        鉴于空气动力造穴工艺的独特性，包括中联煤层气公司HE-04井技术负责在内的不少煤层气方面的专家，都建议河南煤田二队采用中煤大地公司沈北煤层气井空气正循环造穴方案，但项目组的同志经过反复讨论后，毅然决定严格执行合同约定，采用空气反循环动力造穴工艺完井。在河南煤田地质局勘查技术处专家的帮助下，经过近三个月的努力，国内第一份较为完备的空气反循环动力造穴施工方案，顺利通过中联煤层气公司和黑龙江省煤田地质局技术专家的审查并付诸实施。

       踏平坎坷成大道

        在近乎没有任何参考资料的情况下，制定一个相对完整的施工方案难，把施工方案付诸实践则更难。项目组的同志通过查阅网上零星的空气动力造穴资料，借鉴兄弟单位空气正循环动力造穴的经验，在大庆油田、大港油田、中原油田之间来回穿梭，优化并租赁设备、加工和购置高低压管汇，行程二万多公里，历时一个半月，花费七十多万元！但由于国内没有现成的经验可供参考，辛辛苦苦租赁、加工、购买的管线、设备，在现场安装和调试过程中，仍然发现不少问题，有的干脆就无法使用，必须在现场进行二次加工或改造。原本3天就可完成的安装调试工作，整整用了15天！

       7月19日，HE-04井空气动力造穴工作正式开始。
        按照造穴施工方案，整个造穴过程分为五个周期，每个周期五个循环，每个循环又包括注气、憋压、放喷、洗井、数据采集等五道工序。尽管每道工序都有发生煤层气爆炸或燃烧的可能，但放喷和洗井两道工序风险最大，且在以往的空气动力造穴实践中，已经有过十分惨痛的教训。

       为降低造穴过程中煤层气爆炸或燃烧的可能性，经过反复论证和严格测算，他们用一个特殊装置解决了放喷和洗井过程中，高速上返的煤（岩）粉与套管、钻具碰撞产生火花的难题，把煤层气爆炸或燃烧的风险降到最低。

       为满足造穴的安全和技术要求，配套的井口装置高达3.7米。起、下钻时，工人必须站在一个不到两平方米且离地面3.7米高的操作平台上来作业。这还不算，老天爷好像故意考验二队职工的意志。六月中旬以来，几乎每天一场雨。职工在一个月内，单雨鞋就穿烂了两双。下雨天，气温降到8℃左右，工人干活时要穿着笨重的棉衣和雨衣，雨鞋踩在又湿又滑的钢板上，为防止滑倒，不得不用安全绳将工人和作业工具与井口装置连在一起。平时不到三个小时就可完成的起、下钻作业，工作台上至少需要十二个小时！要完成造穴方案规定的全部流程，至少需要40天。单设备租赁费和油料消耗就需72万元，而合同中造穴的总费用仅有28万元！

       时间40天，花费72万元。包括项目联管会技术人员在内的现场所有人员，都认为施工方法必须修改。怎样改？国内没有现成的经验可供借鉴，项目组的同志就一天24小时蹲在现场，从职工操作的细节中寻找突破。雨天一身泥，晴天一身汗。钻机离食堂只有二百米的距离，他们也顾不上回去吃一口热饭。饿了，就着凉水啃几口工人捎来的馒头；困了，就靠在增压机房边打个盹。副队长付在林心绞痛发作时满头大汗，吞下几粒“冠合苏”仍坚守阵地；石油煤层气钻井处处长冯跃封心脏病突发，医院急诊室输完液体就直奔现场……功夫不负有心人。项目组的同志在对造穴工艺和井口装置反复推研后，大胆提出了一整套改进方案。经试验验证，既安全可靠，又简便易行。原本只能完成一个循环的时间，基本可以完成一个周期的工作量。项目组同志紧张了近一个月的神经，终于有了放松了机会。

      7月26日5：00，来自造穴现场的一个电话，再次让项目组人员的心提到了嗓子眼：井口作业人员随身携带的瓦斯检测仪，“嘀、嘀嘀”的警报声响个不停，瓦斯浓度4.6--5.3%，随时都有爆炸的危险。

 
      警情就是命令，保证人员、设备和井下安全成了压倒一切的大事。项目组同志立即召开紧急会议，分析原因，商讨对策。正当大家为“风机在吹散井口瓦斯的同时，容易使作业人员受凉感冒并影响作业”而犯难时，钻机工人的一句话让项目组同志茅塞顿开。同样的设施，在安装方法稍作调整后，彻底解除了瓦斯爆炸和对作业人员造成伤害的隐患，实现了造穴工作的绝对安全。

 
       7月30日上午，雨过天晴的HE-04井造穴现场，灿烂的阳光下天，空格外地高、分外地蓝。

         8：30，中联煤层气公司、黑龙江省煤田地质局、鹤岗市发改委、鹤岗矿务局、鸡西地质队、七台河地质队等单位的领导和专家依次来到现场，对HE-04井造穴工作进行检查、验收。

        井口仪表显示：井内瓦斯压力0.34Pa。

       9：00，现场总指挥、河南煤田二队副队长付在林“点火”一声令下，4米多高的火焰腾空而起。欢呼声、相机快门的咔嚓声响声一片，项目组的同志与钻机职工抱在一起，欢呼着、跳跃着，激动的泪水挂满双颊。
熊熊的火焰持续一个多小时，火势依然不减。黑龙江省煤田地质局负责煤层气开发的高级工程师闫伟激动地说：这把火，我们已等了六年；这把火，重新燃起了黑龙江省煤层气开发的希望，为黑龙江省广泛分布的低阶煤层煤层气开发指明了方向！

        为了这把火，河南省煤田地质局二队不仅承担着巨大的安全风险，而且还付出了85万元的巨大代价！

         正如中联煤层气公司HE-04井技术负责所说：作为从国外引进的先进工艺，从HE-04井造穴的效果看，比在美国专家指导下造穴的效果并不差。河南煤田二队虽然为造穴成功付出了巨大代价，但他们不仅解决了造穴过程中煤层气爆炸、燃烧和瓦斯对作业人员造成伤害的技术难题，而且创造了国内煤层气井空气反循环动力造穴的工艺先河，为我国广泛分布的低阶煤、碎裂煤和软煤层中煤层气排采探明了一条新路。与该技术广阔的市场发展前景相比，代价再大也是值得的！

本网通讯员：冯跃封

编 辑：田坎