亚洲第一陆地垂深井完钻记:米,用青春刻下“中国深度”

我国首口超万米科探井-中国石油深地塔科1井在10910米顺利完钻。

我国首口超万米科探井-中国石油深地塔科1井在10910米顺利完钻。

深地塔科1井现场

中青报·中青网记者 王雪迎 通讯员 蒋俐 受吉相

1月5日21时,中国首口超万米科学探索井——深地塔科1井在地下10910米成功完钻,完成了科学探索和发现油气两大任务,创下亚洲第一、世界第二垂深井的纪录。

深地塔科1井一路向下钻揭寒武系等12套不同岩性、不同压力系统的岩层,使得这口井成为探索5.4亿年前地球深部的“望远镜”。

在向万米地下不懈开拓求索的背后,是一支队员平均年龄35周岁的年轻石油人队伍。庞大复杂的自动化装备在这群以90后为主体的年轻人手中,运行完好率始终保持在99.5%以上。

近日,中青报·中青网记者走进塔克拉玛干沙漠腹地的深地塔科1井,探访这些用青春证明“只有荒凉的沙漠,没有荒凉的人生”的石油人,探寻掘进深地10910米背后的精神密码。

深地9000米以下,一深带万难

26岁的司钻何建涛操控着我国自主研制的全球首台12000米特深井自动化钻机,这是万米深钻的“动力引擎”,82米的高度相当于24层楼高,与普通钻机相比,载重提升能力高达900吨,相当于同时吊起150头成年大象。

全套管柱自动化系统、一键式起下钻操控系统……节省80%人力的同时,所有的指令都汇聚到司钻室的操控台,向着地球深处,金刚钻头掘进的每分每秒,司钻何建涛都高度专注。

一深带万难。

钻至地下9600米,宣告深地塔科1井进入“无人区”,在亚洲乃至世界都找不到经验可借鉴。每一次的钻头下潜,都是石油人在探索未知,他们一次次陷入绝境,又一次次突出重围。

万米下的井壁如同蚁穴。井筒自上而下首尾连接1130多根钻杆,自重超过350吨,最细的钻杆仅有杯口大小,1万米的钻杆在井筒内部如同面条般柔软,钻杆断裂风险高。

面对困难挑战,中国石油组建万米深井攻关团队,依靠中国人自己的力量,在“死亡之海”打出了“中国深度”。

钻头掘进地下9977米时,随着一声巨响,钻具从地下1500米处突然断裂,重达280吨的钻具垂直砸下,钉子般揳进地层深处。深地塔科1井瞬间陷入险境。

塔里木油田油气工艺研究院青年技术骨干周宝,参与了塔里木油田首口万米深井的可行性论证、方案设计等工作,他和现场的人一样,来不及收拾低落的情绪,立即投入新的战斗,开始做钻具打捞方案。连续几天,没有人回1公里外的营房休息。

经过日夜奋战,断裂的钻具终于接通。

难题却接踵而至。井下钻具的水眼憋堵,钻头也卡住了。一环扣一环,都成了拦路虎。解除水眼憋堵,是深地塔科1井重获新生的关键。

解堵、解卡,钻井液都是主角。钻井液现场技术负责人尹达带人做钻井液老化试验,连续11天每天模拟井下状态,随时掌握井下钻井液的新变化。实验结果显示,在井下200多摄氏度的超高温“压力锅”里,钻井液仍没有变化。

几天过去了,当静止多日的泵压表缓缓转动时,井下返出钻井液,解堵成功。“塔科1井活过来了。”整天吃住在钻井平台司钻房的塔里木油田监督中心钻井总监闵鹏激动地抱住尹达,又跳又笑。

井场上,“我明白!”这三个字一诺千金

钻头继续向地下9982米进军,这是第二次冲击万米的前夜。3月3日20时许,井下遭遇恶性井漏,钻具“深陷泥潭”,难以拔出。这天晚上,“钻具保卫战”和“堵漏压井阻击战”同时打响。

“当时往上提钻太难了!”现场实施组组长张志回忆。钻具反复被磕绊、缠绕,有时阻卡得根本无法动弹。他们只能想方设法一厘米、半厘米地往上挪。可是,9982米,近10公里的井下长路,拉拽着几百吨的沉重钻具,难度太大。

尹达说,钻井液是个“多才多艺”的角色,它能把井下的岩屑、泥沙等携带出来,往外携带得越多,钻具在井下就越安全,越收放自如。可当时的井漏非常严重,打进井下的钻井液大多数不知漏向了何处,只有少数还在起作用,现场钻井液不够了。

“能不能降点排量?”对讲机里传来尹达焦急的声音。钻台上的张志试着降低排量,节约钻井液。但没有了钻井液的“托举”,艰难往上提拉的钻具应声跌落。

“不行啊,不能降啊!”张志焦急的声音通过对讲机传来,深地塔科1井的心脏仿佛停止了跳动,一旦没了钻井液的支撑,钻具就将被岩屑、泥沙等埋葬。这些钻具平时是石油人派往井下冲锋陷阵的勇士,一旦被埋到近10公里深的井下,后果不堪设想。

钻井液罐上,尹达迅速将队员分成小组,倒罐、从别处协调钻井液、配置新钻井液……现场作业人员职责清晰,环环相扣。那一夜,深地塔科1井所有的人都在经受极限考验。

钻台上,张志等人迅速分析着井下变化,谨慎下达每一道提钻指令。

司钻手下“3条命”:人身、井下和设备。作为“钻具保卫战”中“尖刀班”的班长,26岁的司钻何建涛压力如山。他眼睛盯着参数,耳朵听着指令和绞车的动静,手上紧握着刹把。此时,他手上的快与慢、轻与重、缓与急,都关系着井下钻具的命运。每一次的操作,对他都是技能和心理素质的双重考验。

第二天清晨6点钟左右,钻具终于被撤离到安全区。尹达和团队又马不停蹄地堵漏压井。

伴随我国超深层油气资源勘探开发的脚步不断成长

39岁的井场地质监督谭俊平在焦急地等待着来自地下10041.5米的岩芯。

“能够触摸并研究来自5.4亿年前寒武纪的岩石,这一刻,我非常骄傲。”谭俊平说。

塔里木油田首次将岩矿实验室搬到井场。实验室门口,摆着一排排标有样本序号的木格筛,晾晒着不同地层深度的岩屑。待晾晒或烘烤干后,现场科研人员精选出米粒大小、能代表地层真实信息的岩屑,将其磨成0.03毫米厚的岩石薄片,在显微镜下观察岩石的微观结构,并判断岩石类型。

一年多来,谭俊平不知过手了多少岩屑,印象最深的有两片,一片像晶莹璀璨的钻石,一片像有机组合的鱼籽状鲕粒。他说:“连续取样的珍贵岩屑,为绘制出我国首份万米超深层地质剖面图提供了基础。”

塔里木盆地油气资源丰富,是全球唯一以深层、超深层油气资源勘探开发为主体的大型盆地,勘探开发面临世界级难题。

在塔里木油田,谭俊平和很多年轻人伴随着超深层油气资源勘探开发的脚步不断成长。2008年,他从西南石油大学毕业后,参与的第一口井为“克深7井”,完钻深度为8023米,2011年曾创中国石油山前复杂地层超深井最大钻井深度纪录。

如今,塔里木油田作为我国深地科技战略主力军,累计完钻8000米以深井191口,超深油气年产量达2047万吨,成为我国最大超深油气生产基地。

近年来,塔里木油田持续攻关深地地质理论和工程技术难题,7000米钻探已成常态,8000米钻探技术已然成熟,9000米特深井钻探接连成功,这才让万米钻探得以实施。

钻头继续向地下掘进。在地下10288米,罕见的地下溶洞地貌让所有人吃惊不已。钻井液仿佛进入了一片汪洋大海,尹达测试数据发现,1800米的钻井液瞬间流失。经过不到一个月的日夜研发,温压响应型堵漏技术研制成功,这是钻井液漏失的“止血剂”。在地面,它是柔软的液体,可到了井底遇上高温高压,立即摇身一变,成为结实的固体,把裂缝和洞穴堵得严严实实。

这项新技术让地下10288米的溶洞一次堵漏成功。

地下万米的好消息不断传来。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。

目前,深地塔科1井正在进行套管回接作业,为下一步测试油气做准备。这支年轻的全产业链深地人才队伍,继续奋战在沙漠深处,为全球深地油气勘探开发贡献中国智慧。

THE END
0.含油气盆地深层—超深层油气勘探开发的科学技术问题1贾承造;含油气盆地深层—超深层油气勘探开发的科学技术问题[J];中国石油大学学报(自然科学版);2023年05期 2赵金海;张洪宁;王恒;臧艳彬;杨枝;中国石化超深层钻完井关键技术挑战及展望[J];钻采工艺;2024年02期 3李欣忆 ;冯雪梅 ;朱珠;钻头直下三千丈 “西南”扛鼎超深层[J];中国石油石化;2023年06期 jvzquC41yy}/ewpk0eun0ls1Ctzjeuj1ELLEVxycn/YZFa7245662960jvs
1.“稳油增气”后劲在哪儿中国石油、中国石化一直致力于深层和超深层油气资源的勘探开发,取得了重要进展。2019年中国石油在新疆塔里木盆地刷新了8882米的亚洲直井井深纪录。随着技术的不断突破,8000米以深的超深层油气资源将成为未来中国油气生产的主力资源之一。 提高采收率技术成重要力量jvzq<84yyy4djrsceri/exr0ep5jpot14284/97/365og€xa92?30qyon
2.聚焦深层勘探前沿共筑油气开发新局第三届深井超深井油气发展技术引领,破解深地核心难题 论坛议程紧凑高效,围绕深井超深井勘探开发的核心技术挑战进行了深入交流。通过与会专家分享深层-超深层油气成藏新理论、复杂构造精细描述与目标优选技术的最新进展,为精准锁定深层资源“甜点区”、智能钻井优化系统的应用成效提供科学支撑。 jvzquC41vgii0lmkpc4dqv4ctvodnnx142862@73146379<433=14>890jznn
3.进军超深层,钻出“地下珠峰”——塔里木油田超深油气勘探开发纪实过去,难度小、开发成本低的浅层资源,一直是油气勘探开发的重点。随着中浅层油气资源进入开发中后期,以及地质理论、工程技术的不断进步,超深层油气已成为全球重要的接替能源。 关于油气勘探深度界线的划分,国内外并没有明确和统一的界定,通常与地质特征、勘探难度、勘探成本等因素有关,对于中西部盆地来说,一般将埋藏jvzq<84yyy4ykwmwcpku0lto1gtftp~142832A6:1cie9l:97f942=>35d?24=k;49jc;oj831i/j}rn
4.2024年全国油气勘探开发十大标志性成果我国海上油气勘探开发持续发力,通过创新建立复合陆缘盆地成藏、超浅层天然气富集新模式,通过持续加快新区建设,全力做好老区调整,积极提升深海油气开发设计、建造、安装及生产运营能力等措施,推动海洋油气产量持续规模提升。在珠江口复合陆缘盆地推动惠州19-6构造深层-超深层整体评价,发现我国南海储量最大碎屑岩油田,探明油jvzquC41yy}/eqnpcigt0xwi0et06?7:146379717:<2;7mvon
5.油气当量突破2000万吨及CCUS技术成果入选全国油气勘探开发我国海上油气勘探开发持续发力,通过创新建立复合陆缘盆地成藏、超浅层天然气富集新模式,通过持续加快新区建设,全力做好老区调整,积极提升深海油气开发设计、建造、安装及生产运营能力等措施,推动海洋油气产量持续规模提升。在珠江口复合陆缘盆地推动惠州19-6构造深层-超深层整体评价,发现我国南海储量最大碎屑岩油田,探明油jvzquC41yy}/k|mccp~j0lto1e532;:123821<8649;:0|mvon
6.塔里木油田超深层油气产量突破2000万吨目前,塔里木油田在天山南麓及塔克拉玛干沙漠腹地已建成五个深层、超深层天然气主力产区,日产天然气超过9000万立方米,这些天然气大部分采自地下七八千米的深部地层。 中国石油塔里木油田油气工艺研究院钻井研究部副主任 王孝亮:超深井成为塔里木盆地油气勘探开发的主要手段,我们通过钻井工艺攻关配套,9000米级的钻jvzquC41eqtugwy/uvgukl3eev|og€x0eezw0lto1utpy6gqqm5jpmjz0jznnHnvgoejfF;28:;15<<439?189794(iicwsgnKj>3:6;(vxbetdkf?l14jggg:383>
7.塔里木油田建成中国最大超深层油气生产基地中新网乌鲁木齐6月17日电 (陶拴科)17日,记者从中石油塔里木油田获悉,截至6月中旬,塔里木油田超深层油气井占塔里木油田总井数的36%,其生产的油气产量占全油田的51%,超深层油气勘探开发已成为塔里木油田高质量发展的主力,标志着塔里木油田已全面建成超深层生产基地。 jvzquC41yy}/eqnpcpkxu7hqo0io1w~1428219;/395:79694:4tj}rn
8.刷新46项钻完井提速纪录!塔里木油田今年已累计钻井进尺65万米塔里木油田是我国最大超深油气生产基地,累计钻成160多口8000米超深井。目前塔里木油田找到的超深层油气储量占全国四分之三,每年从超深层开采出的油气产量当量近2000万吨,位居全国首位。而塔里木盆地绝大部分油气埋藏在地下七八千米的地层深处,开采这些油气资源需要钻探大量的超深井。 塔里木盆地加速超深层油气勘探开发 在jvzq<84{uz}/elyx0et0c{ykenk/j}rnAkzfohnf?6;38:5362;48B<947:4
9.进军深地,超深层钻探显能力中国石油突破了传统石油地质理论认识,初步形成了深层-超深层成烃-成储-成藏油气地质理论,奠定了万米深层油气资源基础,也为实施万米钻探提供了理论基础。 在科技方面,创新了一批超深井工程技术核心装备,为万米探索井打下了基础。 当前,塔里木盆地勘探开发全面进入超深层,建成我国最大超深油气生产基地,近三年超深井钻jvzquC41rcvft7ugqrrf0lto0et0|ps{d1nuou44249.2@4531ipp}jpva8729>:684ivv
10.我国油气勘探实现超深层规模开发为民生温暖和经济发展提供澎湃塔里木盆地埋深在6000米—1万米的天然气资源超过10万亿方,开发超深层天然气对增储上产意义重大。 在岩石层层阻隔下开采超深地层天然气,好比在高温锅里抽取蒸汽,对地质理论、勘探技术、工程装备都提出了严峻考验。 近年来,我国油气勘探开发技术进步为掘进超深地层提供了大批利器:物探技术实现超深油气看得见、钻井技术jvzquC41pg}t0lhvx0ipo872465158771CXUKHVvzIY3>7wg3r9;‚H\[4:15;:0ujznn
11.挺进超深:“地下珠峰”探宝藏人民视频关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,自从2008年在克深2井开启油气勘探开发超深工程以来,针对基础理论、工艺研发、装备制造等卡脖子技术,石油人开展了艰苦卓绝的科技攻关。 十年磨一剑,打开塔里木油气资源宝库的深地工程金钥匙逐渐清晰,实现了对地下数千米深处的油气“看得见”“够得着”“采得出”,并形成了两jvzq<84x0rkpruj0ep5HD8s31463485;4;5d6;663;344>889:
12.掘进地下三万米!揭秘国内在超深层油气开发中的技术突破3、超深层油气勘探开发的“艰难挑战” (一)世界级难题的“险峻山峰” 从塔里木、准噶尔、四川、柴达木盆地望去,深层、超深层钻井就像一座座险峻的山峰,地质构造复杂,安全钻井难度极大。井下超高温和超高压让坚硬的钻井工具瞬间变得柔软,仿佛在挑战人类技术的极限。 jvzquC41yy}/zrfplkiikwf0eqs0uyjekcr0fnyckne67==6;0nuou