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塔裏木盆地已建成我國最大超深層油氣生產基地

發布時間:2023-09-04 09:50:00來源: 人民日報

  核心閱讀

  能源保障和安全事關(guan) 國計民生,是須臾不可忽視的“國之大者”。深層、超深層已成為(wei) 我國油氣勘探的主陣地,油氣資源量占全國油氣資源總量的34%。其中,塔裏木盆地是我國陸上油氣增儲(chu) 上產(chan) 潛力最大的盆地之一,埋深超過6000米的石油和天然氣資源分別占全國的83.2%和63.9%。當前,塔裏木盆地勘探開發全麵進入超深層,已建成我國最大超深層油氣生產(chan) 基地。

  新疆,沙雅縣。八月的塔克拉瑪幹,熱浪滾滾、黃沙漫漫。不時可見的梭梭、紅柳,倔強地鑽出地麵,與(yu) 風沙展開頑強的較量。

  一望無邊的沙海之中,路在蜿蜒,車在顛簸,草方格努力縛住連綿的沙丘。極目望去,架在空中的電線縱橫向遠方。路旁不時閃過的鑽井、站房,標注著地下輸油氣管網延伸的軌跡。

  我國首口萬(wan) 米深地科探井,探地深度不斷刷新;“深地一號”工程工地,油氣勘探夜以繼日。

  這片曾經寥無人煙的沙海,如今正澎湃著能源汩汩流動的脈搏。

  奮戰——

  垂直深度超8000米的深井已有100多口

  在石子路上顛簸了許久,遠遠的,看到地平線上一座紅白相間的巨大井架巍然矗立。走近了,隆隆的鑽機聲震耳欲聾。在中國石油深地塔科1井現場,鑽井、固井、測井……身著紅色工服的工作人員頂著烈日正在酣戰。

  井架旁邊的活動板房裏是智慧指揮平台,大屏幕上是密密麻麻的施工參數、多個(ge) 實時監控視頻,直觀展示著鑽井的進度。

  “目前,該井已經鑽至5856米。”中國石油塔裏木油田公司首席技術專(zhuan) 家王春生快人快語。

  通過視頻,可以看到鑽井作業(ye) 的中樞——司鑽房。司鑽正手握刹把,凝視著麵前的多塊大屏幕,全神貫注進行操作,鑽杆在數千米的地下轉動掘進……

  與(yu) 此同時,一片頑強生長的胡楊林邊,中國石化“深地一號”躍進3—3XC井正向著地下9000米挺進。

  “這片井場有3口井,其中兩(liang) 口已經投入生產(chan) ,正在施工作業(ye) 的就是躍進3—3XC井。”中國石化西北油田分公司代表張煜介紹,這口井設計井深達到9472米,截至8月21日,已掘進到8273米。

  在塔裏木盆地,由於(yu) 油氣大多蘊藏在深度6000米以下,像這樣向地球深處挺進的鑽井還有很多。據統計,中國石油塔裏木油田超過6000米的深井數量已達1700多口,占全國80%以上,其中超8000米的深井已成功鑽探超100口;中國石化在塔裏木盆地鑽探垂直深度超過8000米的油氣井已達到57口。

  作為(wei) 我國最大的深地油氣富集區,塔克拉瑪幹的沙海,已成為(wei) 我國最大超深油氣生產(chan) 基地,發現和開發了富滿、克深、順北等大型油氣田。通過長期探索,形成了9000米鑽完井、試油改造、測井等工程配套技術,培養(yang) 了一支涵蓋油氣地質、地球物理、鑽完井、儲(chu) 層改造、測試、測井等方麵超深油氣勘探開發的專(zhuan) 業(ye) 化隊伍。

  攻關(guan) ——

  關(guan) 鍵技術裝備實現國產(chan) 化

  一深帶萬(wan) 難。通常而言,業(ye) 內(nei) 將4500米到6000米的井深定位為(wei) 深井,6000米到9000米的井為(wei) 超深井,超過9000米的井為(wei) 特深井。能夠將井深推進到幾千米,有賴於(yu) 我國工業(ye) 製造能力的整體(ti) 提升。我國設備廠商打破國外技術壟斷,研發出一批關(guan) 鍵核心技術裝備,實現了從(cong) “打不成”到“打得快、打得準”的跨越。

  深地塔科1井設計井深1.11萬(wan) 米,是我國首口萬(wan) 米深地科探井,預計鑽井周期457天,目前僅(jin) 用時數十天進尺就已經打了過半,但鑽井工程總進度不過10%。

  “到達一定深度後,每向下一米,難度呈幾何倍數增長。”中國石油塔裏木油田勘探事業(ye) 部經理段永賢說,“越往深挖,壓力越大,溫度越高。高溫高壓之下,鑽杆就像煮熟的麵條一樣軟,在超過萬(wan) 米的深地,要麵對的是超210攝氏度超高溫、130兆帕超高壓等工況。”

  一套鑽井設備大致可以分為(wei) 鑽機、鑽頭和連接兩(liang) 者的鑽杆。

  鑽機是深井工程的“動力心髒”。深地塔科1井采用我國自主研製的全球首台1.2萬(wan) 米特深井自動化鑽機。這台鑽機高達72米,相當於(yu) 24層樓高。中國石油寶石機械有限公司現場服務負責人張矛勝告訴記者,與(yu) 普通鑽機相比,載重提升能力由三四百噸提高到900噸,可以同時吊起150頭成年大象。

  鑽機提供了強大動力,而與(yu) 地下岩層硬碰硬的,是鑽頭。在“深地一號”躍進3—3XC井場,陳列了10多種鑽頭。“現在國內(nei) 深井鑽探普遍應用的都是我們(men) 的鑽頭,相較於(yu) 進口,成本下降了一半。”中國石化江漢石油工程第二鑽井公司副經理李錦峰介紹,“藍色的是牙輪鑽頭,除了在鑽杆的帶動下能夠轉動外,前麵的3個(ge) 牙輪也可以旋轉,能應對各種不同的地層。旁邊這種金色的是PDC(聚晶金剛石複合片)鑽頭,它附著著非常堅硬的人工金剛石“牙齒”,能夠一點點啃下硬質岩層。”

  在“又深又黑”的地下,如何準確找到油氣?

  在工地一角碼放的金屬杆引起了記者的注意。“這些金屬探杆中安裝有隨鑽測控儀(yi) 器,經過迭代升級,可適應200攝氏度的高溫,能夠將垂深8000米以下鑽井信號實時傳(chuan) 輸至地麵,仿佛給鑽頭裝上眼睛,可以隨時調整鑽頭行進軌跡。”中國石化西北油田石油工程技術研究院鑽井研究所工程師楊衛星介紹。

  和常規鑽井不同,“深地一號”躍進3—3XC井在幾千米的地下來了一個(ge) 大拐彎。由於(yu) 油氣資源位於(yu) 塔裏木河上遊濕地自然保護區下方,鑽井必須在生態保護區域之外先垂直下鑽,然後再進行3400多米的水平鑽進。“這應用了我們(men) 的超深大位移鑽井技術。常規的鑽井就像一根吸管插到底,在這裏則像是用一根L形的吸管,插到底部後,再橫向延伸。”楊衛星打了一個(ge) 形象的比喻。

  突破——

  以技術創新挑戰深地極限

  特深井鑽探是油氣工程技術瓶頸最多、挑戰最大的領域,要直麵超高溫、超高壓、地層易垮塌等極端惡劣情況。而在塔裏木盆地,還要麵對“國內(nei) 僅(jin) 有,世界少有”的地下岩層組合。經過幾億(yi) 年地殼運動,塔裏木盆地的地層變得支離破碎,其構造被地質學家比作“一摞盤子摔碎了,又被踢了幾腳”。

  “世界上公認的鑽完井13項工程難度指標係數,塔裏木盆地有7項指標名列第一,其他指標也均在前列,綜合難度全球罕見。在這裏進行深地勘探是項涉及地質、物探、工程、鑽井等多專(zhuan) 業(ye) 多學科的係統性工程。”王春生表示。

  在如此深且複雜的地層尋找油氣資源,就好比站在珠穆朗瑪峰頂要看清雅魯藏布江上的遊船,怎樣才能知道地下哪個(ge) 位置埋藏著油氣資源呢?

  近年來,依托重大科技專(zhuan) 項,我國在地質理論與(yu) 工程技術兩(liang) 方麵取得一係列創新成果,初步形成了深層—超深層成烴—成儲(chu) —成藏油氣地質理論,奠定了萬(wan) 米深層油氣資源開采的基礎。同時,依靠世界領先的三維物探技術,科研人員可以“看清”井位所在的地層結構,相當於(yu) 為(wei) 地層做了一次“CT”,讓地下縱橫交錯的油氣脈絡更加清晰。

  “縱使有係統的科學支持,但鑽井有時就像“開盲盒”。”張煜說,“目前我們(men) 的探井成功率能達到50%以上,遠高於(yu) 世界平均30%的水平,而開發井的成功率則達到100%。”

  “對於(yu) 深地塔科1井來說,打萬(wan) 米深井還存在很多空白領域,許多機理仍然不清,會(hui) 出現難以預料的突變。但從(cong) 理論到技術,再到裝備,都有了長足進步,我們(men) 有信心把這口井打快打好。”王春生表示。

  鑽頭24小時不停鑽,在深地塔科1井的工地上,一排木盒子裏裝著一格格岩屑,對應著地層深度的編號。

  除了油氣發現,深地塔科1井還肩負著科學探索的任務。這些通往地球深處的鑽井,如同一根根探針,探尋著地層深處的秘密,求解地球內(nei) 部結構和演化規律,為(wei) 地球科學研究進一步提供重要數據支持,也豐(feng) 富著我們(men) 對於(yu) 這顆星球的認知。

(責編:李雨潼)

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