近日，全球鉆井難度最高的萬(wàn)米科探井——中國(guó)石油深地川科1井在四川盆地開(kāi)鉆施工。此前的5月30日，中國(guó)石油深地塔科1井在塔里木盆地開(kāi)鉆。一北一南，萬(wàn)米深井“雙星”閃耀，共為我國(guó)未來(lái)科學(xué)研究和油氣資源開(kāi)發(fā)提供重要基礎(chǔ)和支持。
地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜7項(xiàng)難度指標(biāo)位居世界第一
通常而言，業(yè)內(nèi)將4500米到6000米的井深定位為深井，6000米到9000米的井為超深井，超過(guò)9000米的井為特深井。特深井鉆探是油氣工程技術(shù)瓶頸最多、挑戰(zhàn)最大的領(lǐng)域。
位于四川盆地西北部的深地川科1井，四周群山環(huán)繞、層巒疊嶂，地面海拔717米，設(shè)計(jì)井深10520米，鉆至前震旦系20米完鉆。區(qū)域超深層疊置多套優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，成藏條件優(yōu)越，一旦成功將有望發(fā)現(xiàn)新的超深層規(guī)模天然氣增儲(chǔ)目標(biāo)區(qū)。
深地川科1井因其復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)成為全球鉆進(jìn)難度最高的萬(wàn)米深井，對(duì)標(biāo)全球13項(xiàng)工程難度指標(biāo)，該井7項(xiàng)難度指標(biāo)位居世界第一。
據(jù)專家估算，該井面臨的壓力系數(shù)多達(dá)10套，是其他萬(wàn)米深井的2~5倍，縱向無(wú)規(guī)則且頻繁變化的壓力系數(shù)將給鉆井工程帶來(lái)前所未有的挑戰(zhàn)。
自主研發(fā)裝備國(guó)產(chǎn)化率90%以上
沒(méi)有金剛鉆，怎干瓷器活。萬(wàn)米深井鉆探過(guò)程中將會(huì)面臨諸多挑戰(zhàn)，其中最大的難題是高溫。
“在反復(fù)論證期間，大家有很多擔(dān)心，9000米能打成不代表1萬(wàn)米能打成?！钡刭|(zhì)專家表示，當(dāng)井深超過(guò)七八千米，每往下走一米，難度不是線性增長(zhǎng)，是幾何性的增長(zhǎng)。萬(wàn)米之下，224攝氏度的高溫能讓金屬鉆具像面條一樣柔軟，138兆帕超高壓環(huán)境如同深潛入1.38萬(wàn)米的深海，遠(yuǎn)超地球海洋最深處馬里亞納海溝的海水壓力。
據(jù)中國(guó)石油相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，為了鉆得成、測(cè)得成、試得成，施工單位聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)科學(xué)設(shè)計(jì)了六開(kāi)六完井身結(jié)構(gòu)，預(yù)留兩層套管應(yīng)對(duì)7500米以深未鉆揭地層的未知復(fù)雜，該類井身結(jié)構(gòu)全球首次。攻克抗220攝氏度超高溫的深井水基鉆井液和油基鉆井液，加快推進(jìn)在萬(wàn)米以深可能出現(xiàn)的超240攝氏度極高溫的鉆井液技術(shù)研發(fā)。
同時(shí)，采用我國(guó)自主研發(fā)的12000米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)，配備自動(dòng)化裝置全面采用電驅(qū)動(dòng)，使用全新研發(fā)萬(wàn)米級(jí)管柱自動(dòng)化裝備，具備觸控式操作一體化管控，裝備國(guó)產(chǎn)化率大幅提升至90%以上。
肩負(fù)科學(xué)探索打造超深油氣原創(chuàng)技術(shù)策源地
深地川科1井力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)四個(gè)目標(biāo)——科探目標(biāo)是獲取萬(wàn)米地質(zhì)資料，突破傳統(tǒng)地質(zhì)認(rèn)識(shí)，形成中國(guó)特色萬(wàn)米油氣成藏地質(zhì)理論；預(yù)探目標(biāo)是力爭(zhēng)獲得重大發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)全球陸上萬(wàn)米垂深油氣發(fā)現(xiàn)零突破；工程目標(biāo)是形成自主可控的萬(wàn)米關(guān)鍵核心技術(shù)體系，推動(dòng)高端裝備國(guó)產(chǎn)化；人才目標(biāo)是打造國(guó)際領(lǐng)軍人才和一流技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍。
自2021年開(kāi)始，我國(guó)已成為全球第四大天然氣產(chǎn)量大國(guó)，天然氣當(dāng)量已超過(guò)油的當(dāng)量，成為我國(guó)能源供應(yīng)的新支柱。
萬(wàn)米鉆探是“磨刀石”，既是向深地“探尋寶藏”的嘗試，如同“拆盲盒”般神秘，又是對(duì)自我的超越，需要不斷刷新極限。深地川科1井的實(shí)施，將進(jìn)一步揭露震旦系地層之下的演化秘密，探尋萬(wàn)米超深層規(guī)模油氣資源，創(chuàng)新形成我國(guó)特超深層油氣成藏地質(zhì)理論，推動(dòng)我國(guó)油氣工程核心技術(shù)裝備能力再進(jìn)一步。
