原標題:萬米之下挑戰極限 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,成為亞洲第一、世界第二垂深井,并創造了多項世界紀錄。深地塔科1井鉆至地下10910米完鉆,工程技術人員挑戰極限難題,研發了一批鉆井技術利器,推動我國萬米深地鉆探技術迭代升級。
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:首次實現了萬米深井鉆機自動化作業,降低人工體力勞動量80%以上,作業效率提升25%。攻克了900噸頂驅、70兆帕超高壓鉆井液循環系統等核心部件的“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利器,形成自主可控的萬米關鍵核心技術體系。技術人員采用電、聲、核、磁等尖端手段,將鉆過的所有地層實現厘米級精準標定,刷新世界陸上最深直井測井紀錄,多項原創性創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:成功研制國內首臺隨鉆氦氣檢測錄井儀,達到國際先進水平,實現了我國隨鉆氦氣探測技術從0到1的重要突破。
入地萬米過程中,創造20多項紀錄指標,形成7大類21項成果,帶動我國深地鉆探系列關鍵裝備、工具、材料、技術升級換代,推動鉆探產業鏈延伸整合,帶動相關制造業發展。
入地萬米 挑戰工程極限
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,當時,井下工具最高要承受145多兆帕壓力沖擊,相當于高壓鍋壓力的80多倍。再加上近220攝氏度超高溫考驗,造成很多常規設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,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雜。我們實際上在萬米附近,當時由于井壁垮塌過后處理很困難,我們在這個地方重新構建了一個新的井眼,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、多種復雜巖性,鉆井工程如履薄冰,我國集結地質、物探、鉆完井等多專業多學科專家團隊,協同攻關,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,標志著我國特深井關鍵核心裝備和技術,通過了萬米極端惡劣工況環境的檢驗,不僅豐富了我國鉆井工程領域的工程技術系列,更為挑戰深地極限、開發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業加速發展
我國通過鉆探萬米深井,對地球深部高溫高壓極端環境獲得了重要的現場數據資料,將對深海極地以及地熱等資源開發產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略接替的重要方向,這些領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裝備的研發經驗是可以借鑒的。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裝備,通過一定的優化改造,可以在深海和極地的油氣勘探過程中拓展應用。
深地塔科1井的鉆探成功,進一步提升了我國對深部地熱資源開發信心。這是因為超深鉆井關鍵技術可拓展應用到深部高溫地熱的鉆井作業中,為大于180℃深部地熱條件下的高溫、高強度、高研磨等鉆井難題提供了解決措施,助力實現深部地熱資源高效開發。
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熱資源的巨大潛力和可利用性,為未來更大規模、更深層次的地熱資源開發奠定了堅實基礎。
塔里木油田還將在深地塔科1井開展一系列科學探索和資源勘查工作。一批前沿技術也正超前研究,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、中國技術刷新中國深度。
[來源:央視新聞客戶端 編輯:孫寶震]大家愛看