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探訪我國(guó)首口萬(wàn)米深地科探井“沖刺”成功現(xiàn)場(chǎng)

經(jīng)濟(jì)參考報(bào)發(fā)布時(shí)間:2024-03-07 09:18:33  作者:丁建剛 等

  龍年新春,被視為生命禁區(qū)的新疆塔克拉瑪干沙漠腹地傳來(lái)喜訊:我國(guó)首口萬(wàn)米深地科探井——中國(guó)石油塔里木油田深地塔科1井“沖刺”成功。這口肩負(fù)著科學(xué)探索和預(yù)探發(fā)現(xiàn)兩大使命的萬(wàn)米深地科探井,是繼深空“神舟上天”、深海“蛟龍入海”之后,我國(guó)在深地領(lǐng)域探索自然的又一壯舉。

  隨著鉆機(jī)的轟鳴,8000米、9000米、10000米……我國(guó)在深地領(lǐng)域的探索紀(jì)錄一次次被刷新。“死亡之海”中創(chuàng)造的奇跡,見(jiàn)證我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)和科技創(chuàng)新的發(fā)展,鐫刻匯聚勇氣和智慧的“中國(guó)深度”。

  向深層進(jìn)軍:為祖國(guó)加油爭(zhēng)氣

  祖國(guó)西部,3月的塔克拉瑪干沙漠,春寒料峭,風(fēng)沙彌漫。大漠腹地的深地塔科1井井區(qū),沙丘環(huán)抱,井架高聳,機(jī)械裝備轟鳴不停,約20層樓高的鋼鐵塔架,穩(wěn)穩(wěn)矗立在流沙之上。

  4日14時(shí)48分,隨著一枚金剛石鉆頭持續(xù)刺破地下巖層,前方指揮部電子屏幕上的數(shù)字瞬間躍至10000(米),現(xiàn)場(chǎng)緊張期待的百余名石油工人頓時(shí)歡呼起來(lái)。創(chuàng)造和見(jiàn)證我國(guó)首個(gè)萬(wàn)米深井的誕生,每個(gè)人臉上都洋溢著喜悅和自豪的神情。

  “經(jīng)過(guò)270多天的努力這口井終于破萬(wàn)了,我們創(chuàng)造了新紀(jì)錄。”擔(dān)任鉆井平臺(tái)總監(jiān)的閔鵬,5年前在塔里木盆地參與了鉆探當(dāng)時(shí)亞洲陸上最深井的任務(wù),成功鉆至地下8882米。如今又目睹深地塔科1井突破地下萬(wàn)米。他難掩激動(dòng):“如此深度之下,幾乎沒(méi)有任何同類鉆井資料參考,沒(méi)有技術(shù)參數(shù)指標(biāo)可以借鑒,但我們依然做到了。”

  萬(wàn)米之后,步履不停。目前,深地塔科1井仍在向著11100米目標(biāo)深度全速鉆進(jìn)。

  塔里木盆地是我國(guó)最大的含油氣盆地,盆地埋深超過(guò)6000米的石油和天然氣資源分別占全國(guó)的83.2%和63.9%,是我國(guó)最大的深地油氣富集區(qū)。

  “超深層已成為我國(guó)油氣資源增儲(chǔ)上產(chǎn)的主陣地,向地球深部挺進(jìn)是保障我國(guó)能源安全的重大戰(zhàn)略任務(wù),是端穩(wěn)端牢能源飯碗的重大戰(zhàn)略選擇。”中國(guó)工程院院士孫金聲表示。

  近年來(lái),我國(guó)不斷向地球深部進(jìn)軍,多次刷新深地開(kāi)發(fā)紀(jì)錄。僅2023年,塔里木油田完鉆井深超8000米的井就超過(guò)70口,約90%的新增儲(chǔ)量從超深地層獲取,開(kāi)采出的超深層油氣達(dá)1957萬(wàn)噸。

  “向深而生,是保障國(guó)家能源安全的必然選擇。”中國(guó)石油塔里木油田企業(yè)首席專家王春生說(shuō)。

  迎難而上:科技創(chuàng)新刷新“中國(guó)深度”

  地下萬(wàn)米“沖刺”,深地塔科1井的鉆頭自上而下要穿透13個(gè)地層,攻克超高溫、超高壓、地層不穩(wěn)定等幾十道難題,鉆至萬(wàn)米后,地層溫度超過(guò)200℃,地層壓力超過(guò)130兆帕。每深入地下一米,鉆探難度都會(huì)成倍增加。

  王春生告訴記者,這口井從地表鉆到8000米深度用了近5個(gè)月,而從8000米到萬(wàn)米,用了4個(gè)多月的時(shí)間。

  在王春生看來(lái),萬(wàn)米深井鉆探過(guò)程中面臨的最大難題是高溫。“每往地下鉆進(jìn)100米、溫度就會(huì)升高約2℃,萬(wàn)米之下面臨超200℃的高溫,在這種環(huán)境下,鉆桿就像煮熟的面條一樣,操作起來(lái)很難控制,只能憑借經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷操作。”

  “超萬(wàn)米后控制難度極大,就像一輛大卡車在兩條細(xì)鋼絲繩上行駛。”中國(guó)工程院院士孫金聲介紹,這口井的鉆探難度堪比“探月工程”。

  面對(duì)世界級(jí)難題,塔里木油田打破傳統(tǒng)鉆井組織形式,搭建跨學(xué)科工作平臺(tái),集合地質(zhì)、工程、裝備等精銳力量,組建了9支技術(shù)支撐組,讓多專業(yè)、多學(xué)科緊密配合、協(xié)同作戰(zhàn),并配備了一大批頂尖儀器裝備,為萬(wàn)米深井鉆探“保駕護(hù)航”。

  “我們的鉆機(jī)、鉆具這些都是自主研發(fā)的。”鉆機(jī)主設(shè)計(jì)師、寶石機(jī)械一級(jí)工程師李亞輝介紹,深地塔科1井使用的鉆機(jī)載重900多噸,鉆井深度可達(dá)12000米,“這臺(tái)大國(guó)重器,正是我們不斷向深向難挺進(jìn)的底氣。”

  開(kāi)鉆以來(lái),塔里木油田、西部鉆探、寶石機(jī)械等多家單位聯(lián)合攻關(guān),攻克了超高鉆臺(tái)大載荷提升系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)難題,自主研制了全球首臺(tái)12000米特深井自動(dòng)化鉆機(jī),創(chuàng)新研發(fā)了220℃超高溫鉆井液、抗高溫螺桿等工藝技術(shù),萬(wàn)米取芯及電纜等資料錄取裝備實(shí)現(xiàn)突破,打造形成萬(wàn)米深井安全高效鉆完井等一批關(guān)鍵核心技術(shù)。

  此前,全世界陸上真正垂深超1萬(wàn)米的井只有1口,即蘇聯(lián)開(kāi)發(fā)的科學(xué)鉆探井——科拉SG-3,深度12262米。這口井鉆探耗時(shí)23年。“深地塔科1井鉆破萬(wàn)米后成為世界陸上第二、亞洲第一垂深井,在深地科學(xué)研究和超深層油氣勘探領(lǐng)域具有里程碑意義。”中國(guó)科學(xué)院院士賈承造表示。

  奇跡背后:

  只有荒涼的沙漠 沒(méi)有荒涼的人生

  距離鉆機(jī)不遠(yuǎn)處,10多套針對(duì)地下各種地層的國(guó)產(chǎn)金剛石鉆頭整齊排列,一排排“鐵齒鋼牙”已被地底深處堅(jiān)硬的層層巖石磨平。

  “目前正使用的鉆頭能經(jīng)受8萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓強(qiáng),相當(dāng)于8頭10噸重的大象站在一個(gè)指甲蓋上產(chǎn)生的壓強(qiáng)。”塔里木油田勘探事業(yè)部臺(tái)盆區(qū)勘探項(xiàng)目部主任呂曉鋼介紹,近年來(lái),隨著我國(guó)油氣勘探越來(lái)越向超深地層進(jìn)軍,300多項(xiàng)重要油氣生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。

  自2023年5月30日開(kāi)鉆以來(lái),深地塔科1井的數(shù)百名石油工人、科技工作者堅(jiān)守大漠四季,攻堅(jiān)克難連續(xù)奮戰(zhàn)270多天,終于打造出新的“中國(guó)深度”。

  奇跡的背后,是一代代石油工人和科技工作者的不懈努力。

  “只有荒涼的沙漠,沒(méi)有荒涼的人生”——在塔里木油田修建的、縱貫塔克拉瑪干沙漠的沙漠公路邊,豎著這樣一幅巨型的標(biāo)語(yǔ)牌。

  “作為石油人,能夠?yàn)槲覈?guó)首口萬(wàn)米井鉆探出一份力,這是我的榮幸,家人也為我自豪。”塔里木油田勘探開(kāi)發(fā)研究院基礎(chǔ)研究部課題經(jīng)理?xiàng)罟f(shuō)。從開(kāi)鉆之初起現(xiàn)場(chǎng)就集聚了一批地質(zhì)、泥漿、鉆探工具等鉆井領(lǐng)域?qū)<?,他們每天根?jù)井下各項(xiàng)數(shù)據(jù)變化調(diào)整鉆機(jī)。“我們就是要全力以赴合力攻關(guān),安全順利鉆成萬(wàn)米深井。”

  “這口井凝聚的是一代代石油人的努力。自立自強(qiáng),才能為祖國(guó)加油爭(zhēng)氣。”塔里木油田副總經(jīng)理、總工程師、安全總監(jiān)胥志雄說(shuō),塔里木油田目前已基本實(shí)現(xiàn)對(duì)地下數(shù)千米深處的油氣“看得見(jiàn)”“夠得著”“采得出”,深地塔科1井勘探開(kāi)發(fā)前景同樣值得期待。

  與常規(guī)油氣井不同,深地塔科1井屬于科學(xué)探索井,除了尋找油氣資源之外,它還肩負(fù)著探索地球演化和氣候變遷等重任。隨著鉆頭一寸寸突破地層,一個(gè)個(gè)“中國(guó)深度”紀(jì)錄正在塔里木盆地不斷創(chuàng)造和刷新。

  來(lái)源:經(jīng)濟(jì)參考報(bào)記者丁建剛、李響、戴小河、顧煜、宿傳義、茍立鋒


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