中国深度：“地下珠峰”开掘油气宝藏

党的二十大报告指出，我国“基础研究和原始创新不断加强，一些关键核心技术实现突破，战略性新兴产业发展壮大，载人航天、探月探火、深海深地探测、超级计算机、卫星导航、量子信息、核电技术、新能源技术、大飞机制造、生物医药等取得重大成果，进入创新型国家行列”。其中，深地探测的突破对于油气勘探开发科技工作者而言，既是肯定，又是鞭策。2016年5月30日，习近平总书记在“科技三会”上发出“向地球深部进军”的号召。百万石油人积极响应，矢志保障国家能源安全，向科技创新更高峰攀登。面对来自“地宫”的重重考验，油气勘探开发科技工作者瞄准新区带、新领域、新类型展开艰辛探索，推动超深勘探持续取得突破，让超深层油气宛如“地下太阳”冉冉升起。2021年，中国石油打井总深度相当于钻透3500多座“地下珠峰”。“中国深度”纪录屡屡被刷新，为保障国家能源安全奠定了坚实的资源基础。上天、下海、入地，是人类探索自然的三大壮举。作为“入地”的重要手段之一，超深钻井被称为“深入地球内部的望远镜”。2015年1月，克深902井完钻井深达8038米，打破当时国内陆上超深井钻井纪录，成为中国石油陆上获得工业气流最深的一口井。2019年7月，轮探1井完钻井深达8882米，钻透“地下珠峰”，标志着寒武系吾松格尔组这一新层系的发现。2022年6月，双鱼001-H6井以9010米井深顺利完钻，创造我国陆上最深气井纪录。一个又一个超深井的诞生，得益于勘探开发理论发展及技术进步；一个又一个新的战略资源接替区相继被开辟出来，向更深、更古老层系寻找油气资源，成为中国石油勘探开发的重要目标。当前，我国深层超深层油气资源占全国油气资源总量的34%，主要集中在塔里木、准噶尔、四川、柴达木4个大型含油气盆地。这意味着超深层已经成为未来油气增储上产的主要领域。把深层的油气资源探明、开发出来，才能更好地保障国家能源安全、支撑石油工业发展。过去，东部地区深层井的概念是3500米，西部地区是4500米，而现在早已向地下推进超过1倍。中国石油深井超深井钻井数量逐年增多，尤其是2016年以来，4500米以深深井数量年均增长20%以上，6000米以深超深井数量年均增长超过15%，8000米以深特深井数量年均成倍增长。深地油气资源勘探开发带来油气资源增储上产的同时，石油地质理论持续突破，推动形成超深钻完井、储层改造技术等领域的突破与创新，形成一批原创性创新成果。尤其是在塔里木盆地，主力生油层埋藏普遍深于万米，超深层发育规模储集体等独特地质条件，决定了其万米深层资源十分丰富。据塔里木油田勘探开发研究院执行董事、党委书记蔡振忠介绍，超深井钻进突破9000米后，有望在塔里木盆地腹地再发现一个10亿吨油气田、在库车山前再发现万亿立方米天然气资源。超深层勘探开发已成为中国石油增储上产、效益增长的主体和未来上游业务发展的重要战略领域。在深邃的“地宫”寻油找气，难于“蜀道”，堪比“登天”。从塔里木、准噶尔、四川、柴达木盆地来看，深层超深层钻井面临地质构造更复杂、安全钻井难度更大等一系列世界级难题。在号称“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠，地上是茫茫沙海，地下则是勘探禁区。井下200多摄氏度的超高温和100兆帕以上的超高压足以使坚硬的钻井工具犹如面条一般柔软。“打探井就像开盲盒，只是开一个超深层的盲盒至少耗费几千万元，甚至上亿元。在与世隔绝的戈壁荒漠奋战几百天，如果开出一个空盒子，对钻井人而言，是比井还深的绝望；对勘探人而言，是比山还大的压力。”有专家直言，国际上公认的钻井13项难度指标中，塔里木有7项名列第一。超深井如何打成功？如何打得快？如何打得好？是石油人主攻的科研“山头”。面对国外技术的封锁、地下岩层的挑战，石油人把科技创新当成高质量发展的第一动力，攻坚重大理论，攻关技术瓶颈。在钻井中，发挥关键核心作用的工具与装备最富有科技含量，也最具科研挑战性。如破岩效率高的高强度钻头，可以大幅缩短钻井周期，让超深井打得快；高精度的定向测量装备给钻头装上了“眼睛”，让超深井打得准。塔里木油田油气工程研究院钻井所钻井工艺室主任张权，一心扑在关键核心技术与工具的研发上。“十三五”期间，聚焦钻头优化，张权与团队创新形成非平面齿PDC等新型高效钻头技术，牵头研发了国内第一款非平面齿产品“三棱齿”，一举突破行业技术天花板；聚焦地层评价，张权与团队建立了一套复杂难钻地层可钻性综合评价方法，最终攻关形成深地复杂难钻地层钻井一体化协同提速技术。一把把技术利剑直插茫茫戈壁、沙漠深处、刀片山下，屡屡在地下迷宫寻得“宝藏”，捕获了克深、博孜等一个又一个气藏。“超深井钻进时可能遇到的难题，在这口井我们都遇到了。”对于在四川盆地的双鱼001-H6井，川庆钻探公司90011钻井队队长王坚毫不掩饰自己的焦急。为了克服超高温、超高压对施工带来的不利影响，川庆钻探自主攻关形成“钻、测、固、完”全过程精细控压钻完井等核心技术与装备工具，铸就深层钻探的科技利剑。经过长期的攻关试验，石油科技工作者逐渐打破地质与石油工程之间的专业壁垒，更加合理地衔接物探工程、测井技术、地质力学评价技术、录井评价技术等环节，在减少钻井复杂情况的同时，也减少了井内流体漏失和外溢。科技创新速度的加快，将来自地下的不可能一一变为可能。如今，中国石油超深层勘探开发已成为技术含量最高的业务领域。工欲善其事，必先利其器。挺进深层超深层的“器”便是超深井钻机和配套的钻杆等钻井工具。超深井自带的超高温、高压属性，对钻井设备、工具、仪器、工作液等提出更高要求。但钻井工具长期被国外垄断，时常受制于人，且租赁价格高昂。要将能源的饭碗牢牢端在自己手里，就必须攻克这一难关。在塔里木盆地地下构造最为复杂的库车山前，塔里木油田与宝石机械公司强强联手，合力打造了国内首台四单根立柱9000米超深井钻机；与宝鸡钢管公司合力攻坚，研发出“超级13铬油管”，其性能更高、成本更低，在同区块与进口油管的比拼中拔得头筹。由宝石机械自主研发的国产9000米超深井自动化钻机，在双鱼001-H6井钻进中多次创造纪录。技术人员为其配备了井口自动化系统，能够适应各种环境及钻机安装、吊运、操作、维护等各种要求，为产品的使用、维护与保养提供了极大便利。宝石机械研发技术骨干周天明认为：“宝石机械的钻机助力钻探企业不断刷新我国深井纪录，同时也将促使我们不断创新、追求卓越，为保障国家能源安全提供更加优良的装备。”油气勘探开发越来越深，配套装备制造能力则越来越强。重大装备与关键核心技术的新突破，大大提振了中国石油向地层更深处进军的信心。当前，多项重要油气生产设备实现国产化，自主研发的国产油基泥浆打破了国外长达数年的技术垄断……一批批“石油重器”填补了国内空白，持续突破工程技术的“深度极限”。每一米深入探索，都是一次科技与创新的融合；每一次贯通，都是“国之大者”的使命担当。当下，石油人已在塔里木盆地开启万米超深工程钻探新征程，在更深、更复杂的地下为国“加油”、为国“争气”。(记者高屾)转自：中国石油报 原文链接：//shuzhiren.com/post/30142.html