原標(biāo)題:萬米之下挑戰(zhàn)極限 看中國工程師如何鉆出“地球盲盒”
記者今天(2月20日)從中國石油獲悉,我國深地工程獲得重大突破,首口超萬米科探井——深地塔科1井在地下10910米完成鉆井任務(wù),成為亞洲第一、世界第二垂深井,并創(chuàng)造了多項世界紀錄。深地塔科1井鉆至地下10910米完鉆,工程技術(shù)人員挑戰(zhàn)極限難題,研發(fā)了一批鉆井技術(shù)利器,推動我國萬米深地鉆探技術(shù)迭代升級。
鉆探萬米深井需要自上而下首尾連接1130多根鉆桿,入井鉆具最大噸位達665噸,常規(guī)鉆機無法滿足鉆探要求。我國自主研制全球首臺12000米特深井自動化鉆機,解決了動力引擎問題,提升能力達900噸,可輕松吊起2列動車組。
中國工程院院士 孫金聲:首次實現(xiàn)了萬米深井鉆機自動化作業(yè),降低人工體力勞動量80%以上,作業(yè)效率提升25%。攻克了900噸頂驅(qū)、70兆帕超高壓鉆井液循環(huán)系統(tǒng)等核心部件的“卡脖子”難題,推動鉆機提升能力和鉆井液泵送能力等取得重大跨越。
鉆探萬米深井,我國還自主研發(fā)了高效破巖金剛石鉆頭、抗220攝氏度水基鉆井液、高韌性高強度鉆桿、抗240攝氏度高強度成套取芯工具等技術(shù)利器,形成自主可控的萬米關(guān)鍵核心技術(shù)體系。技術(shù)人員采用電、聲、核、磁等尖端手段,將鉆過的所有地層實現(xiàn)厘米級精準(zhǔn)標(biāo)定,刷新世界陸上最深直井測井紀錄,多項原創(chuàng)性創(chuàng)新為深地資源勘察助力。
中國石油長城鉆探錄井公司總工程師 田偉志:成功研制國內(nèi)首臺隨鉆氦氣檢測錄井儀,達到國際先進水平,實現(xiàn)了我國隨鉆氦氣探測技術(shù)從0到1的重要突破。
入地萬米過程中,創(chuàng)造20多項紀錄指標(biāo),形成7大類21項成果,帶動我國深地鉆探系列關(guān)鍵裝備、工具、材料、技術(shù)升級換代,推動鉆探產(chǎn)業(yè)鏈延伸整合,帶動相關(guān)制造業(yè)發(fā)展。
入地萬米 挑戰(zhàn)工程極限
鉆井達到萬米深度,每前進一米都驚心動魄,工程技術(shù)人員克服重重困難,保障了鉆井順利完鉆。
深地塔科1井于2024年3月鉆達地下萬米,當(dāng)時,井下工具最高要承受145多兆帕壓力沖擊,相當(dāng)于高壓鍋壓力的80多倍。再加上近220攝氏度超高溫考驗,造成很多常規(guī)設(shè)備儀器的電子元器件、橡膠件失效損壞,給鉆井帶來很大困難。
中國石油塔里木油田油氣工藝研究院副院長 張志:萬米過后,就真正進入到我們探索的空白區(qū),之后我們遭遇了比如井壁垮塌,鉆具斷,還有井漏失返各種復(fù)雜。我們實際上在萬米附近,當(dāng)時由于井壁垮塌過后處理很困難,我們在這個地方重新構(gòu)建了一個新的井眼,再次鉆到了萬米,突破了萬米。
在向萬米挺進過程中,存在多套壓力系統(tǒng)、多種復(fù)雜巖性,鉆井工程如履薄冰,我國集結(jié)地質(zhì)、物探、鉆完井等多專業(yè)多學(xué)科專家團隊,協(xié)同攻關(guān),高效推進了深地塔科1井實施。
中國石油塔里木油田油氣工藝研究院副院長 張志:我們9支鉆頭就打了8000米,但是我們后邊8000米到10910米這兩千多米,我們用了42支鉆頭才鉆到我們設(shè)計的井深,我們用279天就打到了一萬米,但是我們花了300多天打了一萬到10910米,可見萬米之深有多難。
萬米深井的成功鉆探,標(biāo)志著我國特深井關(guān)鍵核心裝備和技術(shù),通過了萬米極端惡劣工況環(huán)境的檢驗,不僅豐富了我國鉆井工程領(lǐng)域的工程技術(shù)系列,更為挑戰(zhàn)深地極限、開發(fā)超深層油氣資源提供了堅實的裝備保障。
萬米深井帶動我國深地產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展
我國通過鉆探萬米深井,對地球深部高溫高壓極端環(huán)境獲得了重要的現(xiàn)場數(shù)據(jù)資料,將對深海極地以及地?zé)岬荣Y源開發(fā)產(chǎn)生重要輻射帶動作用。
深海和極地的油氣勘探是我國未來能源戰(zhàn)略接替的重要方向,這些領(lǐng)域的鉆探與陸上萬米深井鉆探存在共通性,萬米深井鉆探相關(guān)成果能提供借鑒。
中國工程院院士 孫金聲:極端條件下工程技術(shù)裝備的研發(fā)經(jīng)驗是可以借鑒的。這口井用到的,比如超高溫超高壓條件下使用的一些工程技術(shù)裝備,通過一定的優(yōu)化改造,可以在深海和極地的油氣勘探過程中拓展應(yīng)用。
深地塔科1井的鉆探成功,進一步提升了我國對深部地?zé)豳Y源開發(fā)信心。這是因為超深鉆井關(guān)鍵技術(shù)可拓展應(yīng)用到深部高溫地?zé)岬你@井作業(yè)中,為大于180℃深部地?zé)釛l件下的高溫、高強度、高研磨等鉆井難題提供了解決措施,助力實現(xiàn)深部地?zé)豳Y源高效開發(fā)。
中國工程院院士 孫金聲:深地塔科1井的成功實施,讓我們看到了深層地?zé)豳Y源的巨大潛力和可利用性,為未來更大規(guī)模、更深層次的地?zé)豳Y源開發(fā)奠定了堅實基礎(chǔ)。
塔里木油田還將在深地塔科1井開展一系列科學(xué)探索和資源勘查工作。一批前沿技術(shù)也正超前研究,儲備了240℃以上特高溫鉆井液、175兆帕特高壓井口等一系列硬核裝備,力爭以更多的中國智造、中國技術(shù)刷新中國深度。
[來源:央視新聞客戶端 編輯:孫寶震]大家愛看