湖南地质·找矿先锋 | 钻探先锋孟艾无——在破碎地层中钻出“锰”想之路
在湖南省地质院物化所钻探工程院,院长孟艾无的名字几乎与“硬骨头”划等号。哪里有最复杂的地层,哪里有最棘手的钻探事故,哪里就有他的身影。
2025年,湖南永州祁零盆地锰矿勘查矿区不仅创造了“四个月完成钻探进尺24366米”的“物化速度”,更在被誉为“钻探事故重灾区”的碳质页岩破碎带中,闯出了一条技术突围之路。
临危受命:一个钻孔牵动全局

0号勘探线上的ZK009孔,是整个水埠头矿区的“棋眼”。这个位于两条勘探线交汇处的钻孔,直接关系到矿区近三分之一资源量的落实。由于0号线上的其他孔均未打穿矿层,ZK009孔必须完成钻探任务并穿透矿层——这是一场只许成功不许失败的“战役”。
然而,大自然似乎有意考验着这支钻探队伍。由于ZK009孔所处地层产状极陡,只能设计为斜孔钻进。更棘手的是,该区域二叠系龙潭组底部的碳质泥页岩节理极度发育,具有遇水膨胀、易崩解垮塌的特性,堪称钻探工程的“顽疾”。
此前,已有两支队伍在此折戟。最近的福建施工队在第三次开孔后,钻进孔深达到643.8m,根据地质工程师推算只差30m左右计入锰矿层完成任务。但此时,孔内又一次出现裸眼施工段遭遇垮孔,施工队伍直接提出“撤机、撤人、撤场”。此时已是5月底,距离7月中旬的工期节点仅剩一个多月。重新组织队伍或者移机重新开孔已无可能,若ZK009孔失败,整个详查项目的资源量任务将无法完成。
“钻机和钻井材料留下,我们上。”孟艾无当场拍板。
技术突围:三套方案背后的日夜鏖战
接手ZK009孔,意味着接下一个“烫手山芋”。钻孔内已下入ɸ75mm套管629m,但裸眼段垮塌严重,孔内岩屑堆积,常规手段已不能排渣与护壁,根本无法推进。

孟艾无第一时间请回已退休的老专家郭军坐镇现场进行钻井液技术指导,首先确定好适合该套地层的钻井液参数,现场成立驻场钻探技术组,建立跟班旁站指导机制。针对复杂情况,他与技术团队反复探讨,按难度递增制定三套方案。
第一套方案采用ɸ42mm内丝普钻钻杆加无芯钻头配合适合的钻井液清孔护壁,再用S60常规绳索取心钻具钻进。在省地质院地质工程室协调下,孟艾无连夜派人赶往郴州调运钻具,同步组织加工钻头配件。这套方案一度见效,清除了孔内沉渣并恢复钻进。但因上部套管为S75绳索钻杆,与S60钻具环空间隙过小,钻井液采用是高粘及比重较大的,所以泵压过高,排渣受阻,尝试三天后被迫放弃。
第二套方案尝试改用ɸ42mm内丝普钻钻杆加普通岩心管钻进。这套方案清除孔内沉渣和钻进均较快。但新的问题随之而来:普钻施工岩心收获率仅10%-30%,达不到地质要求,未捞取的岩屑再次堆积,埋下新的隐患。权衡风险后,孟艾无果断叫停。
两套方案接连受挫,所有人把目光投向最复杂、也最冒险的第三套方案——拔除S75套管。这套方案有两大风险:一是套管已下入月余,能否拔动或者拔断套管都是未知数;二是原上部破碎地层全靠套管封隔,一旦拔管,可能引发大面积垮塌,直接导致废孔。

“风险再大也要试,但要谋定而后动。”孟艾无带着团队反复推演,制定两项关键措施:采用千斤顶缓慢顶动套管,同时强化泥浆体系确保地层稳定。
以郭军为首的泥浆团队开启了“疯狂”的试验模式。钾基抑制性泥浆、不同配比的聚合物体系、针对碳质页岩特性的特殊添加剂……上百次试验后,一款能够有效抑制页岩水化膨胀、兼具强封堵能力的泥浆终于调配成功。
拔管那天,所有人都守在钻机旁。千斤顶一点点加力,套管缓缓松动,井内未出现异常——拔管成功了!
后续施工中,孟艾无团队采用优化后的钻孔结构,配合特种钻具和定制泥浆,稳扎稳打,终于顺利打穿矿层,圆满完成地质任务,同时也坚定了周边类似钻孔的施工信心。
“物化速度”:四个月两万四千米的攻坚答卷
ZK009孔的攻坚战,只是孟艾无带领团队在水埠头矿区奋战的一个缩影。
2025年3月,钻探工程院参与天晏岭矿区锰矿钻探项目时,面临的同样是“任务紧、难度大”的硬仗。孟艾无沉着应对,精心组织队伍,通过优化井径结构、创新施工工艺、配制针对性泥浆体系,带领团队纯钻时间55天顺利完成ZK315钻孔,终孔孔深1102.4米,创下该矿区见矿最深钻孔纪录。

当其他队伍因地层复杂退场、项目急需钻机时,孟艾无又组织力量接手ZK1506孔。他科学安排施工进度,优化作业流程,带领团队日夜奋战,仅用一个月就顺利终孔。
整个矿区会战期间,钻探团队创下了“四个月完成钻探进尺24366米”的“物化速度”。这一速度的背后,是对复杂地层钻探技术的系统突破:针对碳质页岩膨胀垮塌难题,他们优化钻孔结构,定制特种钻具,创新使用钾基抑制性泥浆,形成了一套可复制、可推广的复杂地层钻探技术体系。
步履不停:从湘南腹地到异国他乡的钻探足迹
熟悉孟艾无的人都知道,这种“啃硬骨头”的作风,贯穿了他整个职业生涯。

2022年,在技术人员匮乏、设备陈旧的困境下,他带领团队承接“中扬子地区油气页岩气调查评价湘邵地1#钻探工程”。该井所钻遇地层软硬交替频繁,硅质岩硬度大、节理裂隙发育,岩体破碎且棱角锐利,钻进中卡钻、卡管、岩心堵塞频发,起下钻十分频繁。当钻进至1023.60米深处突发孔内事故时,他当即驻扎现场,一守就是40余天,精心部署、精准研判,最终顺利钻进至1463.45米,圆满完成地质任务。疫情期间,这支队伍不曾退缩,项目获评优秀,成为那段艰难岁月里的一抹亮色。

2024年元月,他带领团队跨越山海,远赴巴布亚新几内亚,参与瑞木镍钴矿生产勘查项目。在这个治安环境极度混乱的国度,项目驻地需军警荷枪实弹轮流值守。语言不通、气候不适、心理压力,种种考验接踵而至,孟艾无却始终冲在最前,带领团队迎难而上,用过硬的技术和顽强的作风,在国际市场上赢得了宝贵声誉。
“有孟院长在,我们心里就有底。”这是钻探队员们常说的一句话。
从湘南腹地到异国他乡,孟艾无就像他手中的钻头,向大地深处、向技术高峰,一刻不停地挺进。那些破碎的、复杂的地层,见证的不仅是一个个钻孔的诞生,更是一条保障国家资源安全的“锰”想之路。
而在他的身后,一支技术过硬、作风顽强的钻探铁军,正悄然成长,蓄势待发。
(文字/颜玲利、王文彬、赵林青 图片/地质钻探中心、颜玲利 文字编辑/彭静怡、颜玲利)
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