根據央視新聞報道,我國首口萬米科探井——深地塔科1井從去年5月30日開鉆以來,經過兩百多天的鉆進,正努力向萬米挺進。截至2月17日上午8點,鉆井深度達到9968米,距離萬米大關只剩下30多米,正在向著萬米地層沖刺鉆進。
一深帶萬難,萬米鉆井是世界級難題。由于地層超高溫、超高壓,加上地下巖石變化頻繁,導致很多鉆井工具疲勞損傷,鉆井工程十分艱難。
中國石油塔里木油田首席技術專家王春生:現在真的是每鉆進一米都是在摸著石頭過河,每下一米都是未知的,都充滿了風險,我們現在加大密度讀取地下巖石地質信息,每半米研判一次,及時優化鉆井參數,現在主要追求的是平穩。
在鉆頭鉆至9900米后,地層壓力系統十分復雜,地層坍塌、井漏等復雜情況開始交織出現。由于現有技術無法精準預測地層壓力、巖石力學變化特性,鉆頭前進變得舉步維艱。
中國石油塔里木油田首席技術專家王春生:目前這個階段,我們可能隨時要遇到異常高壓,鉆具震動非常強烈,防斜工具已經超出耐溫極限,井斜控制很難,我們現在盯緊每一項鉆井的參數,一旦變化立即分析調整,探索最優的鉆井技術措施,確保這口井安全抵達萬米深層。
什么是科探井?其背后有哪些科技利器?
我國首口萬米深井,鉆開5億年前地層
科學探索井簡稱“科探井”,主要功用是探索地球演化、生命起源、氣候變遷、災害防治、資源利用。它跟普通的井最大區別就是,它要探索的領域是前人從沒有鉆探過的未知領域。
深地塔科1井設計鉆探深度達11100米,自上而下要穿透13個地層。深地塔科1井鉆井深度到達9850米后,需要更換鉆頭。新鉆頭將在之前作業位置,繼續萬米鉆進。深地塔科1井自去年5月開鉆以來,已穿透11個地層,連續創造多項鉆井紀錄。
目前,深地塔科1井已鉆到第12個地層。該地層已深埋地下5億年,地質人員將通過分析古老地層沉積的巖石,更深入了解塔里木盆地沉積演化特征,為科學探索和油氣探勘提供第一手資料。
專家介紹,研究發現,塔里木盆地有利于油氣在深層生成和保存,探勘實踐也不斷打破油氣生成下限。通過油氣生成模擬研究,預測9000米以深可能還有石油液體存在,12000米以深可能有天然氣存在。萬米深井的成功將極大拓展油氣勘探領域。
作為油氣資源戰略接替區,深層、超深層已成為我國油氣重大發現的主要區域。深地塔科1井所在的塔里木盆地是我國超深油氣富集區,8000米以下油氣地質資源總量超過90億噸油當量,占全國超深層資源量的一半以上。
據悉,深地塔科1井所在的塔里木盆地4500米以下深部地層采出天然氣突破2600億立方米。目前,塔里木油田日產天然氣接近1億立方米。這些天然氣大部分采自地下七八千米的深部地層。博孜大北氣區作為我國新開辟的深地天然氣主力上產區,入冬以來產量節節攀升。
塔里木盆地是我國最大的含油氣盆地,超深油氣資源儲量豐富。塔里木油田在天山南麓及塔克拉瑪干沙漠腹地,已建成5個深層、超深層天然氣主力產區,年產氣300億方。
為加快新井產能變現,塔里木油田加速地面配套系統工程建設,加快提升油氣集輸能力。從塔里木盆地深部地層采出的這些天然氣,通過油田內部縱橫交錯的管道匯集到西氣東輸第一站,并由此輸向萬里國脈。
萬米深井帶動石油裝備制造迭代升級
萬米深井采用了全球首臺1.2萬米特深井自動化鉆機,同時還投用了我國自主研制的套管、鉆頭、井下工器具等近200項國內頂尖裝備,推動了鉆采裝備產業鏈迭代升級。
日前,我國新研發的最高鋼級鋼管發往萬米深井現場,將用于這口井突破萬米后支撐井壁。萬米深層對油套管的強度、韌性都提出了更高要求。鉆具下到萬米深層一旦發生變形脫落將造成不可估量的損失。研發人員模擬了地下高溫高壓幾十種工況,開展了上百次的試驗和現場測試。
寶鋼股份鋼管條鋼事業部產品設計技術首席工程師盧小慶介紹:套管的鋼級、抗擠毀性能、密封性能等關鍵性能指標均比最高鋼級套管高出21%以上,而且在220℃高溫環境下,套管的各項性能指標仍能保持不變。
此外,萬米深井鉆探還研發應用了高效破巖鉆頭、承重1000噸的吊卡、抗拉強度達到942噸的鉆桿、高強度金屬密封取芯工具、抗230℃高溫和175兆帕高壓的測井儀器等一大批科技利器,有力支撐了向萬米深層鉆探。
信息來源:總臺報道、中國石油官微、石油圈