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我国首口超万米科探井-中国石油(you)深地塔科1井在(zai)10910米顺利完(wan)钻。
我国首口超万米科探井-中国石油(you)深地塔科1井在(zai)10910米顺利完(wan)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(li) 受吉(ji)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(zai)地下10910米成功完(wan)钻,完(wan)成了科学探索和发现油(you)气两大任务(wu),创下亚洲第一、世界第二垂深井的纪(ji)录。
深地塔科1井一路向下钻揭寒武系等(deng)12套不(bu)同岩性、不(bu)同压力系统(tong)的岩层,使得这口井成为(wei)探索5.4亿年前地球深部(bu)的“望远镜(jing)”。
塔里木油(you)田首席(xi)专家、深地塔科1井井长王春生说:“9000米后没有任何技术参数指标可借鉴,每向下1米,都像是在(zai)‘无人区’里凿出一条路来。”从2023年5月30日鸣笛开钻,深地塔科1井先后遭(zao)遇断钻具、井底(di)垮塌、严重井漏等(deng)诸多复杂情况,从地表到万米用(yong)时279天,从万米到最(zui)后910米却耗时300多天。
在(zai)向万米地下不(bu)懈(xie)开拓求索的背后,是一支队员平均(jun)年龄35周(zhou)岁的年轻石油(you)人队伍。庞大复杂的自动化装备(bei)在(zai)这群以90后为(wei)主体的年轻人手中,运行完(wan)好率(lu)始终保持在(zai)99.5%以上。
近(jin)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(yong)青春证明“只有荒凉的沙漠,没有荒凉的人生”的石油(you)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(yu)普(pu)通钻机相比,载(zai)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(tong)、一键式起下钻操控系统(tong)……节省80%人力的同时,所(suo)有的指令都汇(hui)聚到司钻室的操控台,向着地球深处,金(jin)刚(gang)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(xuan)告深地塔科1井进入“无人区”,在(zai)亚洲乃至世界都找不(bu)到经验可借鉴。每一次(ci)的钻头下潜,都是石油(you)人在(zai)探索未知,他(ta)们一次(ci)次(ci)陷入绝境,又一次(ci)次(ci)突出重围。
万米下的井壁如同蚁(yi)穴。井筒自上而下首尾连接1130多根钻杆,自重超过350吨,最(zui)细的钻杆仅有杯口大小,1万米的钻杆在(zai)井筒内(nei)部(bu)如同面条般柔软,钻杆断裂风险高。
面对困(kun)难挑战,中国石油(you)组(zu)建万米深井攻关团队,依靠中国人自己的力量,在(zai)“死亡之海(hai)”打出了“中国深度”。
2024年2月17日,根据钻速,深地塔科1井次(ci)日就要突破地下1万米,现场的人们异常(chang)兴奋。
钻头掘进地下9977米时,随着一声巨(ju)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(you)田油(you)气工艺研究院青年技术骨干周(zhou)宝,参与(yu)了塔里木油(you)田首口万米深井的可行性论证、方案设计等(deng)工作(zuo),他(ta)和现场的人一样(yang),来不(bu)及收拾低落(luo)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(xi)。
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(chu)水眼憋堵,是深地塔科1井重获(huo)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(mo)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(zai)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(fan)出钻井液,解堵成功。“塔科1井活过来了。”整天吃住在(zai)钻井平台司钻房的塔里木油(you)田监(jian)督中心(xin)钻井总监(jian)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(jin)
钻头继续向地下9982米进军,这是第二次(ci)冲击万米的前夜。3月3日20时许,井下遭(zao)遇恶性井漏,钻具“深陷泥(ni)潭”,难以拔出。这天晚(wan)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(zu)组(zu)长张志回忆。钻具反复被(bei)磕绊(ban)、缠绕,有时阻卡得根本无法动弹。他(ta)们只能想(xiang)方设法一厘米、半厘米地往上挪(nuo)。可是,9982米,近(jin)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(ba)井下的岩屑、泥(ni)沙等(deng)携带出来,往外携带得越多,钻具在(zai)井下就越安(an)全,越收放自如。可当时的井漏非常(chang)严重,打进井下的钻井液大多数不(bu)知漏向了何处,只有少数还(hai)在(zai)起作(zuo)用(yong),现场钻井液不(bu)够了。
“能不(bu)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(dan)没有了钻井液的“托举”,艰难往上提拉的钻具应声跌落(luo)。
“不(bu)行啊,不(bu)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(xin)脏仿佛停止了跳动,一旦没了钻井液的支撑,钻具就将被(bei)岩屑、泥(ni)沙等(deng)埋葬。这些钻具平时是石油(you)人派往井下冲锋陷阵的勇士,一旦被(bei)埋到近(jin)10公里深的井下,后果不(bu)堪设想(xiang)。
钻井液罐上,尹达迅速将队员分成小组(zu),倒罐、从别处协调钻井液、配置新钻井液……现场作(zuo)业人员职责清晰,环环相扣。那一夜,深地塔科1井所(suo)有的人都在(zai)经受极限考验。
钻台上,张志等(deng)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(ming)”:人身、井下和设备(bei)。作(zuo)为(wei)“钻具保卫战”中“尖刀班”的班长,26岁的司钻何建涛压力如山(shan)。他(ta)眼睛盯着参数,耳朵听着指令和绞(jiao)车的动静,手上紧握着刹把(ba)。此时,他(ta)手上的快与(yu)慢、轻与(yu)重、缓与(yu)急,都关系着井下钻具的命(ming)运。每一次(ci)的操作(zuo),对他(ta)都是技能和心(xin)理素质的双重考验。
第二天清晨(chen)6点钟左右,钻具终于被(bei)撤离到安(an)全区。尹达和团队又马不(bu)停蹄地堵漏压井。
2024年3月4日14时48分,深地塔科1井成功突破1万米大关,在(zai)地球深处刻下新的“中国深度”。
伴(ban)随我国超深层油(you)气资源勘探开发的脚(jiao)步不(bu)断成长
39岁的井场地质监(jian)督谭俊(jun)平在(zai)焦急地等(deng)待着来自地下10041.5米的岩芯。
2024年9月27日7时,在(zai)深地塔科1井现场,所(suo)有人好奇地围在(zai)第一筒岩芯周(zhou)围,谭俊(jun)平用(yong)手轻轻地触(chu)摸这桶灰色的白云岩,岩芯还(hai)留(liu)有地下万米约50摄氏度的余(yu)温。
“能够触(chu)摸并研究来自5.4亿年前寒武纪(ji)的岩石,这一刻,我非常(chang)骄(jiao)傲。”谭俊(jun)平说。
在(zai)深地塔科1井现场,众多实验室实现前移,让(rang)岩样(yang)核磁(ci)分析集成系统(tong)、气相色谱仪、连续轻烃录井仪等(deng)尖端实验设备(bei)“驻扎”井场,从而为(wei)深地塔科1井的钻进提供第一时间的科学解释资料。
塔里木油(you)田首次(ci)将岩矿实验室搬(ban)到井场。实验室门口,摆着一排排标有样(yang)本序号的木格(ge)筛,晾晒着不(bu)同地层深度的岩屑。待晾晒或(huo)烘烤干后,现场科研人员精选出米粒(li)大小、能代表地层真实信息(xi)的岩屑,将其磨成0.03毫米厚的岩石薄片,在(zai)显微镜(jing)下观察(cha)岩石的微观结构(gou),并判断岩石类型。
一年多来,谭俊(jun)平不(bu)知过手了多少岩屑,印象最(zui)深的有两片,一片像晶莹璀璨的钻石,一片像有机组(zu)合的鱼籽(zi)状鲕粒(li)。他(ta)说:“连续取样(yang)的珍贵岩屑,为(wei)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(you)气资源丰富,是全球唯一以深层、超深层油(you)气资源勘探开发为(wei)主体的大型盆地,勘探开发面临世界级难题。
在(zai)塔里木油(you)田,谭俊(jun)平和很多年轻人伴(ban)随着超深层油(you)气资源勘探开发的脚(jiao)步不(bu)断成长。2008年,他(ta)从西(xi)南石油(you)大学毕业后,参与(yu)的第一口井为(wei)“克深7井”,完(wan)钻深度为(wei)8023米,2011年曾创中国石油(you)山(shan)前复杂地层超深井最(zui)大钻井深度纪(ji)录。
如今,塔里木油(you)田作(zuo)为(wei)我国深地科技战略主力军,累(lei)计完(wan)钻8000米以深井191口,超深油(you)气年产量达2047万吨,成为(wei)我国最(zui)大超深油(you)气生产基地。
近(jin)年来,塔里木油(you)田持续攻关深地地质理论和工程(cheng)技术难题,7000米钻探已成常(chang)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(rang)万米钻探得以实施。
钻头继续向地下掘进。在(zai)地下10288米,罕见的地下溶洞(dong)地貌让(rang)所(suo)有人吃惊不(bu)已。钻井液仿佛进入了一片汪洋大海(hai),尹达测试数据发现,1800米的钻井液瞬间流(liu)失。经过不(bu)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(zai)地面,它是柔软的液体,可到了井底(di)遇上高温高压,立即摇身一变,成为(wei)结实的固体,把(ba)裂缝和洞(dong)穴堵得严严实实。
这项新技术让(rang)地下10288米的溶洞(dong)一次(ci)堵漏成功。
地下万米的好消息(xi)不(bu)断传来。在(zai)万米深层发现天然气显示,先后在(zai)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(you)气发现零的突破。
目(mu)前,深地塔科1井正在(zai)进行套管回接作(zuo)业,为(wei)下一步测试油(you)气做准备(bei)。这支年轻的全产业链深地人才队伍,继续奋战在(zai)沙漠深处,为(wei)全球深地油(you)气勘探开发贡献中国智(zhi)慧(hui)。