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10910米!中国首口超万米科探井完钻

来源:光明网-《光明日报》2025-02-21 03:25

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  【瞧!我们的前沿科技】

  光明日报记者 张翼

  2月20日,中国石油宣布,中国首口超万米科探井——深地塔科1井日前在地下10910米成功完钻,成为亚洲第一、世界第二垂深井,圆满完成科学探索和发现油气两大任务,标志着我国成为全球具备万米钻探能力的国家。

  深地塔科1井先后创造全球陆上钻井突破万米“最快”、全球尾管固井“最深”、全球电缆成像测井“最深”、亚洲直井钻探“最深”、亚洲陆上取心“最深”等五大工程纪录。这是我国继“深空”“深海”之后,在“深地”领域取得又一重大进展。

  在“死亡之海”打出“中国深度”

  万米科探井是全球油气勘探领域的一项超级工程,钻探深度相当于钻穿珠穆朗玛峰后,又向地下继续钻进两公里多,风险难度非常大。

  万米钻探,步步惊心。每一米都是对未知的挑战,每一寸都是向极限的突破。尤其是万米之下,钻杆柔软得像面条,常规钻工具、传感器失效,地层硬度“爆表”,入井载荷高达665吨。

  深地塔科1井位于新疆阿克苏地区沙雅县境内,地处塔克拉玛干沙漠腹地。常年干旱少雨、风沙弥漫,夏季最高温度达50多摄氏度,冬季最低近零下30摄氏度。地下情况复杂,井下工况苛刻,对工艺技术提出极大挑战。井特别深,超重载荷,对装备工具提出极限要求。

  2023年5月30日,深地塔科1井鸣笛开钻。“深地塔科1井先后遭遇断钻具、井底垮塌、钻具疲劳、严重井漏等诸多复杂情况,从地表到万米用时279天,从万米到最后910米却耗时300多天。”中国石油塔里木油田公司执行董事、党工委书记王清华告诉记者。

  针对世界级难题和极限挑战,中国石油联合集团内外企业、科研机构以及高等院校共计数万人开展集智攻关,研发了全球陆上首台12000米自动化钻机等十大技术利器,形成了自主可控的万米关键核心技术体系,助推我国深地钻探系列关键装备、工具、材料迭代升级。

  在这批“国之重器”的支撑下,中国石油成功处置了多次井下复杂情况,连续钻穿12套不同岩性和压力层系的地层,最终与5亿多年前的岩石相遇,奠定了中国石油在万米深地工程技术领域的国际领先地位。

  获得5.4亿年前岩石标本,珍贵程度堪比月壤

  打成我国首口万米深井;首次取得万米测井数据等地质资料;绘制出亚洲首套万米深层古地质图;特别是在万米深层取得珍贵岩心,获得5.4亿年前岩石标本,珍贵程度堪比月壤……深地塔科1井在10910米成功完钻,完成了科学探索和发现油气两大任务,推进了工程技术迭代升级。

  深地塔科1井肩负着科学探索、发现油气重大使命,在万米深层发现天然气显示,先后在寒武系地层10851米到10910米井段钻揭优质烃源岩,实现全球陆上万米以下油气发现零的突破,填补了万米地质理论认识空白,为探索深地油气战略发现提供了依据。

  “向深地进军是地球科学发展的必然趋势。深地钻探旨在探索地球演化、生命起源、气候变迁、灾害防治及资源利用。向深地进军也是实施国家能源和科技战略的必然要求。向深地进军更是我国未来油气发展的必由之路。”中国石油股份公司副总裁兼油气新能源公司执行董事、党委书记何江川告诉记者,深地领域已成为各国争夺科技制高点和寻找油气资源的竞技场。

  塔里木盆地是我国最大含油气盆地,油气藏埋深普遍在6000米到1万米,作为大型复合叠合盆地,叠加多期构造运动,造就了超深层极其复杂的地质情况,被世界公认为“勘探禁区”。

  中国科学院院士郝芳指出,深地塔科1井的顺利完钻,不仅刷新了系列工程技术记录,更重要的是,这是我国首次获取到万米以深地质资料,同时验证了塔里木盆地在万米深层仍有油气资源潜力。这不仅展现了我国在深地勘探领域的强大实力,更是我国地质研究领域的重要里程碑,为未来能源探索和科学研究提供了宝贵的一手资料,为我国在全球深地油气勘探领域赢得了更多话语权和主动权,意义重大。

  深地塔科1井的成功,证明万米深钻系列技术利器经受住了超深、超高温、超高压、超高应力、复杂压力系统等极端工况考验,锻造出比肩“万米深潜”“嫦娥探月”的“国之重器”,标志着我国掌握了万米深地钻探技术,在我国钻探工程史上具有里程碑式的重大意义。

  每一米钻进都有科技攻关的支撑

  上天难,入地更难。“自主研制万米深钻十大‘技术利器’,形成7大类21项成果,形成自主可控的万米关键核心技术体系,助推我国深地钻探系列关键装备、工具、材料迭代升级。可以说,深地塔科1井的每一米钻进都伴随着科技攻关的支撑。”中国石油股份公司总地质师兼科技管理部总经理江同文表示。

  以超深层、超高温、超高压、超高应力为特点的陌生地层,让工程作业面临巨大考验。

  中国石油集团公司副总工程师杨立强告诉记者,这是一次创新驱动的深度突破,通过发挥全球最完整的油服产业链优势,用“探月”标准精准探索每一寸地下空间,像对待“身体”一样系统审视每一个作业环节。

  物探像给地层拍“CT”,东方物探用地震波对万米地层进行高清晰“成像”,指明靶心,将万米误差率控制在0.15%;钻井是碎石破岩的“尖兵”,西部钻探克服极硬地层防斜打快等世界级难题,仅用279天就突破万米大关,创造了世界钻井的“中国速度”;取心是打开地球深部奥秘之门的“钥匙”,川庆钻探自研取心工具,成功获取万米特深层全尺寸连续岩心实物,意义堪比“月球取壤”;测井好比地质家的“眼睛”,中油测井采用电、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。

  《光明日报》(2025年02月21日 08版)

[ 责编:孙琦 ]
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