2月13日,位于綿陽(yáng)市鹽亭縣境內(nèi)的蓬深6井,以完鉆井深9026米刷新亞洲最深直井紀(jì)錄。記者從中國(guó)石油西南油氣田公司獲悉,下一步,四川盆地的萬(wàn)米科學(xué)探井也將開(kāi)鉆。為什么天然氣井越打越深?在地下9000米深處打井,遭遇了哪些世界級(jí)難題?帶著這些問(wèn)題,記者第一時(shí)間進(jìn)行了采訪。 □四川日?qǐng)?bào)全媒體記者 李欣憶 為什么要打這么深? 技術(shù)進(jìn)步后,給地球深部做“CT掃描”變現(xiàn)實(shí) 深層、超深層已成油氣重大發(fā)現(xiàn)主陣地 2月7日,記者來(lái)到綿陽(yáng)市鹽亭縣大興回族鄉(xiāng)廣裕村,在高低起伏的農(nóng)田中,一眼就能看到高聳的井架,蓬深6井正在進(jìn)行固井施工。 鉆井隊(duì)長(zhǎng)田清江樂(lè)呵呵地朝我們走來(lái),盡管已有近20年鉆井經(jīng)驗(yàn),但他之前最深只打到過(guò)地下6800米。“這次直接跨越7000米、8000米、9000米三個(gè)臺(tái)階,創(chuàng)了個(gè)亞洲之最?!?/p> 蓬深6井位于蓬萊氣區(qū),這是四川盆地未來(lái)天然氣上產(chǎn)的重要區(qū)域,萬(wàn)億立方米的增儲(chǔ)新陣地已基本落實(shí)。中國(guó)石油西南油氣田公司蓬深6井項(xiàng)目經(jīng)理劉強(qiáng)告訴記者,作為一口重點(diǎn)預(yù)探井,蓬深6井的勘探目的,是探索地下8000米左右的燈影組地層儲(chǔ)層發(fā)育情況及含氣性,因此,其原設(shè)計(jì)井深為7990米。 2021年7月5日,蓬深6井正式開(kāi)鉆,當(dāng)鉆到地下8000米左右時(shí),發(fā)現(xiàn)含氣性依然很好?!叭绻唤又蛳氯ゾ吞上Я??!眲?qiáng)說(shuō),有句話(huà)叫“鉆頭不到,油氣不冒”,抓到了苗頭就要乘勝追擊。 田清江帶著鉆井隊(duì)40名隊(duì)員一直打到地下8700米,發(fā)現(xiàn)還有氣層,最終打到了地下9026米,只差100多米把燈影組地層打穿。巧合的是,田清江所在的鉆井隊(duì)叫川慶鉆探90025隊(duì)。 地下9026米,到底有多深?如果以珠穆朗瑪峰8848米高度來(lái)衡量,9026 米的深度超過(guò)了珠峰。從井口一路向下,9026米相當(dāng)于從成都錦江賓館到環(huán)球中心的距離。 回顧四川盆地天然氣勘探開(kāi)發(fā)的歷史,鉆井深度紀(jì)錄一直在不斷刷新。中國(guó)石油西南油氣田公司工程技術(shù)處副處長(zhǎng)馬勇介紹,1976年,井深6011米的女基井在廣安完鉆,這是國(guó)內(nèi)第一口超過(guò)6000米的超深井;僅過(guò)了一年,1977年,井深7175米的關(guān)基井在綿陽(yáng)鉆成,這是國(guó)內(nèi)第一口超過(guò)7000米的超深井。自“十二五”以來(lái),西南油氣田公司完鉆8口8000米以上超深井,2口9000米以上特深井。2022年,位于廣元市劍閣縣的雙魚(yú)001-H6井完鉆井深9010米,首次超過(guò)9000米,創(chuàng)國(guó)內(nèi)陸上最深水平井紀(jì)錄。 為什么井越打越深?馬勇認(rèn)為,這跟對(duì)油氣資源的認(rèn)識(shí)水平有關(guān)?!斑^(guò)去我們的認(rèn)識(shí)水平只能發(fā)現(xiàn)比較淺層的油氣資源,現(xiàn)在隨著超深層儲(chǔ)層立體成像、精細(xì)裂縫斷層刻畫(huà)等技術(shù)不斷完善,相當(dāng)于可以給地球深部做'CT掃描’?!瘪R勇說(shuō),深層、超深層已經(jīng)成為油氣重大發(fā)現(xiàn)主陣地,同時(shí)鉆井技術(shù)也突飛猛進(jìn),支撐了天然氣立體勘探開(kāi)發(fā),不斷向地球深部邁進(jìn)。 遭遇哪些世界級(jí)難題? 井溫超過(guò)200攝氏度 井眼最小直徑15厘米 每鉆1米都是極限挑戰(zhàn) 看起來(lái)蓬深6井只是比設(shè)計(jì)井深多打了1000多米,但其面臨的挑戰(zhàn)卻是世界級(jí)的難度。 首先是超高溫。往地下每打100米,溫度就會(huì)升高2.3—2.5攝氏度,超過(guò)9000米的井深,讓蓬深6井的井溫超過(guò)200攝氏度。這么高的溫度帶來(lái)兩大難題:一是鉆頭可能會(huì)變形;二是鉆井液會(huì)稠化,“就像煮稀飯一樣,超高溫會(huì)讓鉆井液無(wú)法流動(dòng)?!瘪R勇說(shuō)。 為對(duì)抗高溫,技術(shù)人員采用了特制材料的鉆頭并搭配冷卻工藝,鉆井液從之前的水基鉆井液,更換為專(zhuān)門(mén)研發(fā)的油基鉆井液。“油比水的沸點(diǎn)更高,油基鉆井液更耐高溫。”田清江說(shuō),但成本也比水基鉆井液高出大約3倍,“一碗泥漿(鉆井液)一斤肉”,過(guò)去鉆井隊(duì)常用這句話(huà)來(lái)形容鉆井液的昂貴,“換成油基鉆井液之后,還不止一斤肉了,至少得一斤蝦?!碧锴褰蛉さ?。 第二大挑戰(zhàn)是小井眼。井打得越深,井眼越小,蓬深6井的井眼最小直徑只有15厘米,在地下9000多米的深度,如此小的鉆井空間,對(duì)鉆井的精度控制是極大的考驗(yàn)。 爬上60余米高的鉆井平臺(tái),操作室里,郭雷正用手柄控制將套管放入井下。作為井隊(duì)的副司鉆,他和司鉆是決定鉆井成敗的關(guān)鍵人物。盡管鉆井?dāng)?shù)字化技術(shù)不斷提升,引入了機(jī)械臂、數(shù)字孿生技術(shù)等輔助鉆井,但司鉆操作的精細(xì)度,仍然是鉆井的決定性環(huán)節(jié)。就拿直徑15厘米的小井眼來(lái)說(shuō),只有4.5寸的面碗碗口那么大,在這么小而深的空間里鉆井,郭雷要靠嫻熟精準(zhǔn)的操作,讓鉆頭上下、左右運(yùn)動(dòng)?!霸诘叵?000米,超長(zhǎng)的鉆桿就像繩子一樣,鉆頭很難控制?!惫渍f(shuō),每鉆1米都是極限挑戰(zhàn)。 四川盆地的地層復(fù)雜程度在全國(guó)數(shù)一數(shù)二,蓬深6井穿越了10多種地層,每種地層的巖石、流體、溫度、壓力等都不一樣,鉆井過(guò)程中很容易出現(xiàn)井漏、卡鉆等事故。田清江還記得不久前驚險(xiǎn)的一幕,當(dāng)時(shí)蓬深6井打到7711米,在井臺(tái)上負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)鉆井液標(biāo)尺的坐崗工報(bào)告,“標(biāo)尺突然下行,可能出現(xiàn)了井漏!”田清江和隊(duì)員們馬上處置,用了8小時(shí)成功恢復(fù)了鉆進(jìn)。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)井下異常情況,鉆井隊(duì)堅(jiān)持采用儀器+人工監(jiān)測(cè)的雙保險(xiǎn),坐崗工每5分鐘記錄一次數(shù)據(jù),每小時(shí)換崗1次,24小時(shí)不停歇。 離萬(wàn)米深井還有多遠(yuǎn)? 蓬深6井的探索提供了技術(shù)支撐 四川盆地萬(wàn)米深井預(yù)計(jì)年內(nèi)劍閣開(kāi)鉆 當(dāng)前,四川盆地的天然氣勘探開(kāi)發(fā)不斷向地球深部邁進(jìn)。記者從中國(guó)石油西南油氣田公司了解到,目前該公司已在劍閣縣部署一口萬(wàn)米科學(xué)探井,預(yù)計(jì)年內(nèi)開(kāi)鉆。 馬勇介紹,蓬深6井的順利完鉆,為下一步四川盆地開(kāi)鉆萬(wàn)米深井奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),“蓬深6井實(shí)戰(zhàn)探索的超小井眼鉆井技術(shù)、抗超高溫鉆井液技術(shù)、精細(xì)控壓技術(shù)、固井技術(shù),為未來(lái)的萬(wàn)米深井提供了技術(shù)支撐?!?/p> 在成都理工大學(xué)校長(zhǎng)劉清友看來(lái),蓬深6井所使用的鉆機(jī)、地面固控設(shè)備、鉆井泵、鉆頭及配套螺桿鉆具等均為國(guó)產(chǎn)化裝備,說(shuō)明我國(guó)已經(jīng)掌握世界先進(jìn)的超深井-特深井鉆井、完井技術(shù),能夠克服特深(大于9000米)、超高溫(大于200攝氏度)、超高壓(大于150兆帕)、高含硫(大于30克/立方米)等嚴(yán)峻挑戰(zhàn),標(biāo)志著我國(guó)鉆井裝備和鉆井技術(shù)總體達(dá)到世界先進(jìn)水平,在亞洲范圍內(nèi)居于領(lǐng)先地位。 除了鉆井技術(shù),蓬深6井還在地球物理資料、油氣資源信息、相關(guān)產(chǎn)業(yè)等方面產(chǎn)生推動(dòng)作用。作為亞洲最深的直井,蓬深6井獲取了地球深層的第一手資料,包括巖石、流體、溫度、壓力、復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)和鉆井工況等,極大深化了對(duì)四川盆地演化歷史的研究。 此外,蓬深6井也獲取了四川盆地更多的油氣資源信息,深化超深-特深層油氣資源富集機(jī)理研究,推動(dòng)四川盆地油氣勘探向更深層發(fā)展。其攻克各項(xiàng)難題的過(guò)程,也帶動(dòng)了鉆井、錄井、測(cè)井、固井、試油、地球物理探測(cè)等技術(shù)與裝備的進(jìn)步,促進(jìn)材料、工藝、元器件等產(chǎn)業(yè)發(fā)展?!罢?yàn)榉e累了這些寶貴經(jīng)驗(yàn),讓我們更有信心和能力向萬(wàn)米深井發(fā)起挑戰(zhàn)?!眲⑶逵颜f(shuō)。 來(lái)源: 四川日?qǐng)?bào) |
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