中国石油万米深井攻坚团队:在沙海腹地打出"中国深度"
www.chinaoilonline.com 2025-05-26 10:48:06
来源:中国石油新闻中心
开栏的话:科技创新是强国之基,科学家精神是奋进之炬。在第9个全国科技工作者日到来之际,中国石油报推出“矢志创新发展,建设科技强国”主题专栏,聚焦石油关键核心技术领域优秀团队,记录他们胸怀“国之大者”、勇攀科技高峰的创新实践,展示他们以国家战略需求为引领,在科技前沿取得的系列原创性、突破性成果。
车行沙海,一路颠簸不断,车窗外模糊的井架逐渐清晰。这是我国首口超万米科探井――中国石油深地塔科1井。
2025年2月20日,中国石油集团宣布,我国首口超万米科探井――深地塔科1井日前在地下10910米胜利完钻,成为亚洲第一、世界第二垂直深度井,并创造了全球陆上钻井突破万米最快纪录,是我国继深空、深海之后,在深地领域取得的又一重大进展。一系列纪录与成就的背后,是来自中国石油万米深井攻坚团队的付出与攻坚。
揭幕 起航万米远征
在“向地球深部进军”的号召下,中国石油从未停止过对深层超深层的探索。
然而一深带万难。万米之下面临220摄氏度超高温、145兆帕超高压、665吨超高入井载荷,以及高应力、高研磨、高污染,多套压力系统、多种复杂岩性等“三超、三高、两多”极限挑战。
挺进深地,能源报国,是石油人从未放弃攀登的高峰。早在2021年,中国石油集团党组就作出万米深地科探工程的战略部署,设立系列科研项目,并集结塔里木油田、西部钻探、宝石机械、勘探开发研究院、工程技术研究院等多家单位,组建万米深井攻关团队合力攻坚。
随着攻关的深入,一批“国之重器”也相继问世。宝石机械同步开展钻机的设计与生产,用时4个多月就完成全球陆上首部12000米自动化钻机的设计、制造和发运。工程技术研究院经过上百次配方调整和上千次体系试验,研发出抗220摄氏度高温井筒工作液。勘探开发研究院研发层间多次波压制技术,使得万米深层地震成像看得更清更准……
2023年5月30日,在前后方专家以及各方支持单位的护航下,深地塔科1井正式开钻。
克难 突破深地极限
开钻4日,钻探深度1000米;开钻58天,钻探深度过半;钻进209天,突破9000米……其间,深地塔科1井还先后创下我国大尺寸套管下入最深、下入吨位最大等多项纪录。
然而9000米后,未知成为这口井当时最大的挑战。即使是经验丰富的塔里木油田企业首席专家、深地塔科1井井长王春生也坦言,接下来每向下1米,都像是在“无人区”里凿出一条路。
攻关团队为每套层系、每个井段,都“量身定制”相应工具组合和工程技术对策。地质人员持续深化万米深层油气地质理论研究,擦亮探视地下的“双眼”,实现地质预测和实钻深度误差不到1%。从表层的牙轮钻头,到适合“啃硬”的非平面齿PDC钻头,再到擅长在软硬交错地层破岩的混合钻头……针对地下各类地层的国产超硬复合片及高端钻头陆续被研发制造,锻造了破碎深地极硬岩石的“铁齿铜牙”。
一边是攻关团队倾尽全力钻进,一边是来自万米深层的“暗流涌动”。就在深地塔科1井距离万米只差23米时,井下突发复杂。
一场不分昼夜、跨越多地的抢险接力赛就此打响。西部钻探120001队平台经理林楠来不及多想,立刻冲上钻台了解情况;塔里木油田勘探事业部钻井液企业高级专家尹达日夜“窝”在井场,反复测试钻井液性能;材料院高级工程师龙岩组织团队火速开展高应力状态下接头服役行为验证研究,为钻杆上扣作业提供技术支撑。
连续15个昼夜的作业,先后60次震击解卡,攻关团队打赢了钻具保卫战,打赢了堵漏阻击战。2024年3月4日,大家翘首以盼的10000米,终于到了!
攀越 树起“中国地标”
最后910米,钻探耗时达300多天,超过前10000米总和。时间陡增的背后,是钻探难度呈指数级的增长,更是对我国深地科技水平和工程技术的考验。
钻头不停,攻关不止。石油人不断向科技极限求索突破,攻坚超柔强非线性钻柱动力学理论,指导特深层的安全钻进;抗220摄氏度聚合物水基钻井液顶住井下超高温,引导着钻头破岩深入;新研发的我国最高钢级钢管在万米深地支撑着井壁,套管的钢级、密封性能等较常规套管提升50%以上……一大批国产神兵利器“出战”,助力深地塔科1井破岩深入,在10910米胜利完钻。
在深探万米的同时,攻关团队还成功钻取了珍贵程度堪比“月壤”的我国首份岩芯标本,并依据监测的12大类井下资料,绘制出亚洲首套万米深层古地质图。令人振奋的是,攻关团队还实现了全球首次在陆地万米深层钻探中发现油气显示的突破。
中国石油在深地的探索之路远未停止,一批前沿技术还在加快布局。万米特深层基础地质理论认识正不断深化,抗240摄氏度特高温钻井液等完成研发储备……我国深地探测正由追赶者成为引领者,一步步攀上世界之巅。
向地万米,不止于万米。10910米不是终点,中国石油的深地征程刚刚启动,在更深更复杂的地下为祖国加“油”争“气”,镌刻下“挑战禁区、能源报国”的坚实脚印。