原标题:万米之下挑战极限 看中国工程师如何钻出“地球盲盒”
记者今天(2月20日)从中国石油获悉,我国深地工程获得重大突破,首口超万米科探井——深地塔科1井在地下10910米完成钻井任务,成为亚洲第一、世界第二垂深井,并创造了多项世界纪录。深地塔科1井钻至地下10910米完钻,工程技术人员挑战极限难题,研发了一批钻井技术利器,推动我国万米深地钻探技术迭代升级。
钻探万米深井需要自上而下首尾连接1130多根钻杆,入井钻具最大吨位达665吨,常规钻机无法满足钻探要求。我国自主研制全球首台12000米特深井自动化钻机,解决了动力引擎问题,提升能力达900吨,可轻松吊起2列动车组。
中国工程院院士 孙金声:首次实现了万米深井钻机自动化作业,降低人工体力劳动量80%以上,作业效率提升25%。攻克了900吨顶驱、70兆帕超高压钻井液循环系统等核心部件的“卡脖子”难题,推动钻机提升能力和钻井液泵送能力等取得重大跨越。
钻探万米深井,我国还自主研发了高效破岩金刚石钻头、抗220摄氏度水基钻井液、高韧性高强度钻杆、抗240摄氏度高强度成套取芯工具等技术利器,形成自主可控的万米关键核心技术体系。技术人员采用电、声、核、磁等尖端手段,将钻过的所有地层实现厘米级精准标定,刷新世界陆上最深直井测井纪录,多项原创性创新为深地资源勘察助力。
中国石油长城钻探录井公司总工程师 田伟志:成功研制国内首台随钻氦气检测录井仪,达到国际先进水平,实现了我国随钻氦气探测技术从0到1的重要突破。
入地万米过程中,创造20多项纪录指标,形成7大类21项成果,带动我国深地钻探系列关键装备、工具、材料、技术升级换代,推动钻探产业链延伸整合,带动相关制造业发展。
入地万米 挑战工程极限
钻井达到万米深度,每前进一米都惊心动魄,工程技术人员克服重重困难,保障了钻井顺利完钻。
深地塔科1井于2024年3月钻达地下万米,当时,井下工具最高要承受145多兆帕压力冲击,相当于高压锅压力的80多倍。再加上近220摄氏度超高温考验,造成很多常规设备仪器的电子元器件、橡胶件失效损坏,给钻井带来很大困难。
中国石油塔里木油田油气工艺研究院副院长 张志:万米过后,就真正进入到我们探索的空白区,之后我们遭遇了比如井壁垮塌,钻具断,还有井漏失返各种复杂。我们实际上在万米附近,当时由于井壁垮塌过后处理很困难,我们在这个地方重新构建了一个新的井眼,再次钻到了万米,突破了万米。
在向万米挺进过程中,存在多套压力系统、多种复杂岩性,钻井工程如履薄冰,我国集结地质、物探、钻完井等多专业多学科专家团队,协同攻关,高效推进了深地塔科1井实施。
中国石油塔里木油田油气工艺研究院副院长 张志:我们9支钻头就打了8000米,但是我们后边8000米到10910米这两千多米,我们用了42支钻头才钻到我们设计的井深,我们用279天就打到了一万米,但是我们花了300多天打了一万到10910米,可见万米之深有多难。
万米深井的成功钻探,标志着我国特深井关键核心装备和技术,通过了万米极端恶劣工况环境的检验,不仅丰富了我国钻井工程领域的工程技术系列,更为挑战深地极限、开发超深层油气资源提供了坚实的装备保障。
万米深井带动我国深地产业加速发展
我国通过钻探万米深井,对地球深部高温高压极端环境获得了重要的现场数据资料,将对深海极地以及地热等资源开发产生重要辐射带动作用。
深海和极地的油气勘探是我国未来能源战略接替的重要方向,这些领域的钻探与陆上万米深井钻探存在共通性,万米深井钻探相关成果能提供借鉴。
中国工程院院士 孙金声:极端条件下工程技术装备的研发经验是可以借鉴的。这口井用到的,比如超高温超高压条件下使用的一些工程技术装备,通过一定的优化改造,可以在深海和极地的油气勘探过程中拓展应用。
深地塔科1井的钻探成功,进一步提升了我国对深部地热资源开发信心。这是因为超深钻井关键技术可拓展应用到深部高温地热的钻井作业中,为大于180℃深部地热条件下的高温、高强度、高研磨等钻井难题提供了解决措施,助力实现深部地热资源高效开发。
中国工程院院士 孙金声:深地塔科1井的成功实施,让我们看到了深层地热资源的巨大潜力和可利用性,为未来更大规模、更深层次的地热资源开发奠定了坚实基础。
塔里木油田还将在深地塔科1井开展一系列科学探索和资源勘查工作。一批前沿技术也正超前研究,储备了240℃以上特高温钻井液、175兆帕特高压井口等一系列硬核装备,力争以更多的中国智造、中国技术刷新中国深度。
[来源:央视新闻客户端 编辑:孙宝震]大家爱看