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以技术论英雄 以品质为先导
——中盐勘察设计院转型发展纪实

2019-08-17任菁琪

中国盐业 2019年8期
关键词:中盐盐矿采区

任菁琪 张 乐

面对“科技型企业,低端型业务”的难题,如何快速调整企业定位,步入良性发展轨道,中盐勘察设计院以研发出全过程矿山诊断治理服务的先进技术给出答案。近年来,一批盐矿生产企业陆续与盐勘院签约合作,开展老采区资源回收利用、提高残余盐矿床采出率和矿山环境治理等技术服务项目,这些项目带动盐勘院产学研协同发展,促进了科研整体素质提升。

服务老矿山,“关键项目”成为“新标杆”

转型期脱颖而出,靠的是掌握盐行业经济和技术的最新动向,以精耕细作颠覆贪大求全的思想。作为中盐矿山科技支撑的力量,曾经以工程勘察和单纯的盐矿山设计业务为主的盐勘院,以新补旧、以强补短,回归盐源这一根本主题,转型为“技术服务+技术研发”型企业,考验着盐勘人的智慧。

中盐枣阳盐矿治理前

中盐枣阳盐矿安装潜卤泵治理后

位于湖北枣阳的中盐枣阳盐化有限公司,是鄂西食用盐主要生产基地,盐矿成盐盆地小、矿床变化系数大,经过多年开采,资源总量急剧减少,面临资源枯竭。中盐枣阳所开采的吴家湾矿区北部矿段为1991年施工的勘探孔(后改为生产井),其余均为2002年至2008年施工投产的钻井,且大部分采用过压裂法,井组压裂时间长,均达半年以上,地层被压裂破坏。2017年初,采区东北侧河边有两处冒卤,村内多处水井水位上升,且溢出地表,造成企业全面停产。

如果继续使用老工艺采卤,易造成地下水污染和地面冒卤,环境问题将日益严重。一年以后,矿山将没有井位开钻新的生产井,矿山面临关闭,职工面临下岗,将给当地经济发展和社会稳定带来严重影响。延续矿山生产,以及解决已经出现的地下水污染和地面冒卤问题,非常迫切。

盐勘院矿山地质环境技术中心主任、“同一井场定向对接井组盐矿开采方法”等5项专利的发明人、矿山工程高级工程师樊传忠,带领他的团队开展盐矿残余矿床的采卤新工艺的研究,分析中盐枣阳原有卤井的电潜泵下井条件,确定电潜泵的合理下入深度,针对枣阳低品位盐矿床,研究电潜泵的防砂堵措施以及卤井堵塞的解除措施,利用电潜泵抽取溶腔内卤水,合理降低潜水层水位,使得潜水层被卤水影响的含盐水吸入溶腔,有效地解决了中盐枣阳公司的潜水层污染及地面冒卤问题。同时,所生产的卤水质量也高于改造前的卤水质量,虽然该矿为低品位矿床,但NaCl浓度也达到了285g/l以上。为满足控制不溶物运动状态的要求,选择合理的流速参数,单台电潜泵采卤能力控制在30~40m3/h,5口潜卤井产卤量达到160m3/h左右,既可满足制盐生产,又圆满解决采区地面冒卤和地下水污染问题。根据目前的资源量估算,采取这种采卤工艺,将延长矿山服务年限10年以上。

2017年6月,中盐枣阳公司潜卤泵采卤后,全面恢复生产,按最保守估计年采卤864000m3,卤水综合成本约为3元/方,每年可产生利润345万元。在现有生产规模条件下,采区可以延长服务时间10-15年左右,产生直接经济效益5000万元,社会效益和环境效益非常明显。

中盐新干公司是一个由县办小矿发展起来的现代化制盐企业,采区治理前,先后建井26口,杂乱无序,压裂串通,其中老井11口已经全部报废并封堵,还能使用的生产井仅为12口,有井出现井口冒卤,采注比严重失衡仅为0.7左右, 顶板充水、地面冒卤等问题非常突出。

更为严重的是2014年2月Y2-3#卤井附近出现涌水,流量30m3/h左右,造成生产全线停产14天。3月初恢复生产,十天后,Y2-3#卤井再次出现冒卤,流量1m3/h左右。4月1日再次停产至20日。以及D8井组附近冒卤,采区地下水氯离子升高等一系列问题出现,地面冒卤对周边环境造成了一定影响,公司不得已停产进行处理,造成较大经济损失。

2014年4月,盐勘院着手对采区进行分析和诊断,制订治理方案。首先采取出卤井口加装离心泵的措施,先期降低卤井回卤阻力,降低卤水向地层的渗透压力,提高出卤流量。其次在1-7井和1-3井附近,施工了Q1和Q2井,对非正常注水造成的顶板充水进行消压。在Q2井施工过程中,多次注水泥封堵,成功阻断了D8井附近的涌水通道。Q1井在消压的同时,可以生产合格卤水70m3/h左右。施工了T6井,与3-06-1井对接成功,生产卤水达到45m3/h左右,两井增加了卤水生产能力100m3/h以上,矿山污染赔付损失减少100万元以上,增加生产能力30万吨,增加产值5000万元。更重要的是,矿山取得新矿块的采矿权,并根据盐勘院的建议,彻底改变了以前的对接井轨迹和管串结构,使矿山完全摆脱了以前矿山采卤窘迫的局面。

人与自然和谐的召唤,也伴随着经济振兴的步伐。放眼今天得到技术治理和恢复生产的中盐枣阳、中盐新干等老矿山,我们很难将这些景象同昨天的困顿联系在一起。从过去的面临停产到今天蓝天碧水映照下的重现活力,老盐矿变了,她蜕去了沉重的外衣,迈开了可持续发展的步伐。

拓展新空间,转型呈现新亮点和新特色

刚刚过去的2018年,盐勘院签定了20多个设计与咨询项目,已经完成的项目均已通过建设方和专家组评审,收益良好。目前正在推进的设计、咨询、科技工作23项,盐勘院设计部门同志们在设计部部长、矿山工程高级工程师肖文科的带领下,围绕“转型即回归”功能定位,充分发挥自身潜能和不竭动力,进一步巩固、提升盐勘院在岩盐矿山设计与咨询领域的地位。

现代化工企业对设计要求比普通行业要求更高。陕西金泰氯碱化工有限公司是典型的“下矿上厂”型企业,地下是盐矿,地上是工厂,地形特殊,其采卤矿山设计难度极大。盐勘院根据用户要求,结合该地区盐矿资源和地层特点,设计同井场双定向水平对接井,这一技术为盐勘院独有的国家发明专利技术。项目招标阶段,参与投标的有两家盐矿设计单位,盐勘院凭借“同一井场定向对接井组盐矿开采方法”这一全国领先的盐矿设计方法,以高于另一投标单位的价格,投标成功,充分显示出了盐勘院的设计实力。

盐勘院设计团队结合井身结构充分考虑盐矿溶采后围岩的地压变化,并根据采卤过程过程中的水力学要求,盐类结晶和固液气多相流现象,流体与地层热交换特性等设计套管管径型号和配水管管串口径及合理的下入深度,最大限度地节约了钻井开拓费用。

陕西金泰氯碱化工有限公司采用盐勘院设计的最新采卤注水交换装置——环形管路与阀门的组合装置,该装置排布合理,逻辑关系明确,计量准确,便于操作与管理,安装维修和更换部件方便。该装置也被应用于江西蓝恒达采卤施工设计中,在江苏富源采卤设计中已经改良升级。

近年来,盐勘院承接了山东黄河三角洲盐化、江西蓝恒达采卤、江苏富源采卤、河北宁新盐化等盐矿山的设计项目。一系列项目折射出了良好的转型趋势,盐矿企业的矿山治理项目已经成为盐勘院的重要转型点。

地下空间的利用是现代科学研究重点发展领域,盐矿山开采形成的溶腔可以很好地利用起来储存能源或废弃物,但由于溶腔测试的技术手段的缺乏,限制了该领域的快速发展。因此溶腔几何形态测试、溶腔顶板埋深的测试技术的发展是摆在盐矿山开发利用前面的一个重要课题。

中盐东兴公司采区,于2016年对52#井采用声幅测井,根据测井结果显示溶腔已发展到盐层顶板,而矿山三维地震勘探成果显示52#卤井的溶腔顶板未溶蚀到盐层顶板,可以继续开采利用。两种测试方法获得测试结果不同,急需探索一种经济合理且能够准确获得溶腔参数的方法,用以决策是否能够继续开采利用,可靠准确的测试方法对于老矿山提高矿产资源回采率具有重要意义。

多种测试方式对比图

针对这一问题,盐勘院引进最先进设备声呐探测仪,向附加价值高的深度技术服务拓展。为了印证52#井溶腔的参数,由盐勘院总工程师续培信、设计部副部长张乐和他们的团队利用声呐探测仪对52#井进行测量。(声呐扫描测试成果为上图蓝色部分,三维地震勘探成果为上图紫色部分,自然伽马GR测井为上图红色线条部分。)

根据上述三种测试方法测试所获得的成果对比可知,声呐扫描测试成果数据精确,特别是在460m深度以下腔壁发射回来的信号强烈,刻画出来的溶腔剖面数据精确,各剖面组合成的溶腔三维形态直观准确;虽然伽马GR测井能较好地测出盐矿层顶板及溶腔顶埋深,却无法刻画出溶腔的空间形态;三维地震勘探成果获得的溶腔范围在平面上和剖面上误差均较大,不能和声呐扫描测试成果精准对应起来。

我国现有盐矿山开采方式方法粗放,时常有盐矿山发生地面变形塌陷,未来盐矿山开采要面对越来越重要的资源节约与综合利用、安全环保等方面的问题,所以探寻一条利用测试手段确保盐矿山开采安全、绿色、环保具有非常重要的意义,声呐扫描测试技术具备良好的推广应用价值,将对全国大部分盐矿山的开采利用产生深远影响。

瞄准新目标,以新理念促进新发展

等靠要的时代已经一去不复返,抓准产业热点和企业转型痛点,看似剑走偏锋也能大显身手。一批关键项目的崛起,更为盐勘院矿山治理技术服务的后续发展提供了镜鉴。面对新挑战,盐勘院践行创新发展的意识更趋坚定。

不急于上项目、刷数据,不单纯追求经济增长速度,而是咬住技术创新和产业靶向性,慢工出细活。盐勘院矿山地质环境技术中心利用勘察、设计、矿山地质环境治理的技术优势,打造矿山地质技术研究、成果转化、信息交流、实验应用及人才培养等综合性矿山技术服务平台,服务于行业矿山生产企业,捕捉产业创新风口,为转型回归注入源源不断的动力。

近年来,盐勘院兴主业,促发展,工程勘察跃上新台阶,特别是2018年,工勘部全年共签订勘察合同116份,完成勘察项目80个,签订测量合同17份,完成了17个,全年完成产值与2017年同比增长73%。工程设计取得新突破,2018年,勘察院完成了二十多个设计与咨询项目,在外部市场环境严峻的情况下,新签订河北宁新岩田化工、中盐榆林、安徽华塑、孝感广盐华源、中盐金坛、中盐龙祥、重庆索特、金泰化工等咨询设计合同7个。加大环保业务领域的探索并初见成效,先后完成实施了黔东南州旅游集散中心地块调查和评估服务项目,以及普定县多个农村环境综合整治项目。

重创新、重技术、重质量、重人才,逐渐成为盐勘院的发展自觉。为确保科技人员有一个风清气正、和谐稳定的工作环境,提高科技人员的工作积极性,努力营造以“技术”论英雄的干事氛围,勘察院先后制定了《科技进步奖励办法》和《科学技术工作委员会章程》,编制了《矿山地质环境技术中心三年发展规划(2017-2019年)》,科技人员想干事蔚然成风,能干事目标明确,科技工作成效显著。

盐勘院的转型回归实践,显示了技术创业之路的巨大价值。回顾近几年的发展历程,虽然是一个艰辛的“二次创业”之路,但是走得踏实又充满活力。面对改革新征程,盐勘院将以敢为人先的勇气和求真务实的作风,开拓创新,真抓实干,以更加优异的成绩续写新的辉煌篇章。

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