我國首口超萬米科探井勝利完鉆
探索萬米以下的深地領域
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此次獲取的巖芯樣本對超深層油氣勘探開發(fā)有重大指導意義。通過分析巖芯等可進一步豐富完善深地油氣地質理論,印證萬米之下是否有存在大油氣田的可能。
“這就是萬米地下‘國土’的樣子?!?月20日下午,中國石油召開中國首口超萬米科探井——深地塔科1井在地下10910米勝利完鉆的新聞發(fā)布會,塔里木油田公司執(zhí)行董事王清華舉起一塊比磚頭小一些的灰色巖石介紹說,它是5.4億年前的巖石標本。
2024年9月27日7時,來自地下10041.5米的第一筒巖芯被取到,巖芯還留有約50攝氏度的余溫。
據(jù)悉,伴隨巖芯一同露面的還有來自萬米之下的巖屑、溫壓、油氣水液面等12大類井下資料,王清華解釋說:“此次獲取的巖芯樣本對超深層油氣勘探開發(fā)有重大指導意義。通過分析巖芯等可進一步豐富完善深地油氣地質理論,印證萬米之下是否有存在大油氣田的可能?!?/p>
每向下1米都是挑戰(zhàn)技術的極限
2023年5月30日,由中國制造的全球首臺12000米鉆機在被稱為“死亡之海”的塔克拉瑪干沙漠高高矗立,深地塔科1井鳴笛開鉆。地下萬米深處,超210攝氏度的高溫足以讓食用油沸騰,145兆帕超高壓遠超馬里亞納海溝最深處的壓力,井下鉆井工具最重達665噸,相當于鉆機要吊起超100頭成年非洲象的重量…… 。
“萬米科探井是全球油氣勘探領域的一項超級工程,鉆探深度相當于鉆穿珠穆朗瑪峰后,又繼續(xù)鉆兩公里多,風險難度非常大?!蓖跚迦A告訴記者,井筒自上而下首尾連接1130多根鉆桿,自重超過350噸,最細的鉆桿僅有杯口大小,10千米的鉆桿在井筒內部如面條般柔軟,鉆桿斷裂風險高。
2月22日,塔里木油田首席專家、深地塔科1井井長王春生在電話中對記者說:“9000米后沒有任何技術參數(shù)指標可借鑒,每向下1米,都是在挑戰(zhàn)技術的極限!”
實驗檢測研究院磨薄片的技術人員,有史以來第一次將工作地點搬到了鉆井現(xiàn)場。沙漠中的方寸斗室里,他們日復一日地靜靜磨制,磨出比頭發(fā)絲還細的0.03毫米薄片??碧介_發(fā)研究院隨鉆地質研究人員楊果說:“我們鑒定這些薄片,就是要從0.03毫米中看出億萬年前的地層面貌來?!?/p>
“在惡劣的井下環(huán)境中,一般鉆井設備儀器的電子元器件、橡膠件等,均會損壞或失效?!鄙畹厮?井現(xiàn)場實施組組長、油氣工藝研究院副院長張志說。
中國石油集團油田技術服務有限公司執(zhí)行董事、黨委書記,工程技術分公司總經(jīng)理楊立強說:“鉆探萬米深井,需要導向系統(tǒng)精準可控,就是井下儀器需要承受極端環(huán)境的考驗,保證信號穩(wěn)定,防斜打直,確保井眼軌跡始終瞄準‘靶心’,精準入靶。這相當于站在10米之外穿針!”
先后遭遇諸多復雜情況
“深地塔科1井先后遭遇斷鉆具、井底垮塌、嚴重井漏等諸多復雜情況,每一個都足以讓井隊陷入絕境。從地表到5500米用了50多天,從地表到萬米用時279天,但從10000米到10910米的‘最后一公里’,卻用了300多天?!蓖醮荷f,“靠近地表的中淺層,一顆鉆頭一天最多能打600米進尺。但在萬米以下,鉆頭平均進尺不過30米,極端情況下每天只能鉆幾米?!?/p>
2月24日,深地塔科1井現(xiàn)場實施小組副組長呂曉鋼告訴記者:“沖刺萬米鉆探,稍有不慎,鉆具將被永久埋葬在萬米深淵,甚至可能導致井眼報廢?!痹趨螘凿摰挠洃浿?,“2024年2月17日”和“2024年3月3日”這兩個日期最為驚心動魄。
2024年2月17日,深井鉆至9977米時鉆具斷落,將如此重的鉆具從9977米深的井里打撈出來談何容易,4天4夜打撈出井后,卡鉆、憋堵等問題輪番而至,經(jīng)過15天連續(xù)奮戰(zhàn),問題才最終解決。
2024年3月3日上午,深地塔科1井又一次準備突破10000米,鉆頭已抵達9982米,距離目標只差18米,大家都沉浸在喜悅中。然而,晚上20時,地層深處出現(xiàn)惡性井漏,幾百噸的鉆具難以拔出。
“當時往上提鉆太難了,每一厘米都像在拔山!”張志回憶,提鉆過程中,鉆具反復被磕絆,被纏繞。大家一起想方設法,一厘米、半厘米地一點點往上挪。 更致命的是,鉆井液正在急速流失。它們本應沖刷巖屑、托舉鉆具,此刻卻大量滲入地層,僅剩的少量液體成了維系鉆具安全的“最后一口氣”。
“能不能降一點排量?”對講機里傳來鉆井液技術現(xiàn)場負責人、勘探事業(yè)部鉆井液專家尹達焦急的聲音?!安荒芙蛋?!一降鉆具就完了!”張志通過對講機急迫地回答。一旦沒有了鉆井液的支撐,鉆具就會埋葬井底。而埋鉆比卡鉆更可怕,很可能造成整個井眼報廢。尹達組織搶險團隊,大家相互協(xié)作,最后化險為夷。
10910米是新的起點
“萬米之下,一系列‘極限挑戰(zhàn)’不斷考驗著我國深井鉆探技術水平和鉆井工具裝備的性能。”中國工程院院士孫金聲說。
2024年3月4日14時48分,司鉆何建濤親手將突破萬米的最后一根鉆桿穩(wěn)穩(wěn)地送到了井下。深地塔科1井終于成功突破了10000米大關,在大家的歡呼聲中。尹達躲在彩鋼板房摘下安全帽,長長出了口氣,“太不容易了!”
深地塔科1井的成功,證明萬米深鉆系列技術利器經(jīng)受住了超深、超高溫、超高壓、超高應力、復雜壓力系統(tǒng)等極端工況的考驗,標志著我國掌握了萬米深地鉆探技術,在我國鉆探工程史上具有里程碑式的重大意義。
“向深地進軍是我國未來油氣發(fā)展的必由之路,深地領域已成為各國爭奪科技制高點和尋找油氣資源的競技場。”2月20日,中國石油股份公司副總裁兼油氣新能源公司執(zhí)行董事、黨委書記何江川表示,中國石油在新疆和四川等地的6000米至9000米深度,已發(fā)現(xiàn)一個10億噸級大油田和3個萬億立方米大氣區(qū)。2017年至2024年,中國石油6000米以深超深井數(shù)量從100口增長到1860口,8000米以深特深井數(shù)量從0口增長到208口。
那么,為何鉆井達到10910米完鉆了? 何江川說,“在哪個深度完鉆要結合鉆探過程的實際、地層鉆遇情況來綜合考慮。鉆至10910米,發(fā)現(xiàn)油氣和科學探索兩項目標已經(jīng)實現(xiàn),我們在兩個層段發(fā)現(xiàn)了油氣顯示,科學探索所需的重要資料也已經(jīng)取得?!?/p>
“10910米是又一個新的起點!” 2月21日,塔里木油田舉行了慶祝大會,王春生在電話中告訴記者,目前,深地塔科1井正在進行套管回接作業(yè),為下一步測試油氣做準備。巖芯分析、試油測試、裝備升級等工作已在緊鑼密鼓地推進,更深的計劃也已提上日程。



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