全球鉆井難度最高萬米深井在四川盆地開鉆
2023-07-21 11:22:45 來自：人民網(wǎng)四川 編輯：王云
7月20日10時30分，全球首口地質(zhì)條件最復(fù)雜、鉆井難度最高的萬米科探井——深地川科1井在四川盆地鳴笛開鉆，標志著我國油氣勘探開發(fā)工程技術(shù)與裝備水平進入萬米深層時代。
深地川科1井是中國石油貫徹落實深海、深地、深空、深藍“四深”戰(zhàn)略，在四川盆地部署的萬米深地“超級工程”，是由中國石油西南油氣田公司（簡稱“西南油氣田”）主導(dǎo)實施。
深地川科1井。敬宇翔攝
據(jù)了解，該井位于四川盆地西北部劍閣潛伏構(gòu)造，四周群山環(huán)繞、層巒疊嶂，地面海拔717米，設(shè)計井深10520米，鉆至前震旦系20米完鉆。區(qū)域超深層疊置多套優(yōu)質(zhì)儲層，成藏條件優(yōu)越，一旦成功將有望發(fā)現(xiàn)新的超深層規(guī)模天然氣增儲目標區(qū)。
在遠古時期，位于中國西南核心腹地的四川盆地還是一片波濤洶涌的遼闊海洋，跟隨地殼運動歷經(jīng)數(shù)億年構(gòu)造演化，曾經(jīng)的汪洋大海變成了山地丘陵，擠壓形成了如今的封閉式四周臨山的菱形盆地。盆地內(nèi)部地下構(gòu)造變形強烈，沉積物由海相、海陸替換相變?yōu)殛懴?，許多風(fēng)化、腐蝕、剝蝕的物質(zhì)和巖石碎屑在盆地堆積了數(shù)千米厚，地質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，超深層勘探開發(fā)難度居國內(nèi)首位。
目前，萬米深地油氣鉆探是全球油氣勘探領(lǐng)域超級工程，依然面臨諸多世界級難題，已成為衡量一個國家或企業(yè)工程技術(shù)與裝備水平高低的重要標志之一。而地處四川盆地的深地川科1井因其復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)成為全球鉆進難度最高的萬米深井，對標全球13項工程難度指標，深地川科1井7項難度指標位居世界第一。
據(jù)專家估算，深地川科1井面臨的壓力系數(shù)高達10套，是其他萬米深井的2-5倍，堪稱全球壓力系統(tǒng)最復(fù)雜的萬米深井，縱向無規(guī)則且頻繁變化的壓力系數(shù)將給鉆井工程帶來前所未有的挑戰(zhàn)。不僅如此，萬米之下，224攝氏度的高溫能讓金屬鉆具像面條一樣柔軟，138兆帕超高壓環(huán)境如同深潛入1.38萬米的深海，遠超地球海洋最深處馬里亞納海溝的海水壓力，極易發(fā)生井壁坍塌、井噴井漏、材料失效等復(fù)雜事故。
針對以上難題，西南油氣田聯(lián)合攻關(guān)團隊，科學(xué)設(shè)計六開六完井身結(jié)構(gòu)，預(yù)留兩層套管應(yīng)對7500米以深未鉆揭地層的未知復(fù)雜，該類井身結(jié)構(gòu)為全球首創(chuàng)。攻克抗220攝氏度超高溫的深井水基鉆井液和油基鉆井液，并加快推進在萬米以深可能出現(xiàn)的超240攝氏度極高溫的鉆井液技術(shù)研發(fā)。同時，采用我國自主研發(fā)的12000米特深井自動化鉆機，配備4臺3000馬力70兆帕高壓泥漿泵，鉆臺機械手、動力貓道等自動化裝置全面采用電驅(qū)動，使用全新研發(fā)萬米級管柱自動化裝備，具備觸控式操作一體化管控，全面解決核心技術(shù)問題，裝備國產(chǎn)化率大幅提升至90%以上。
深地川科1井俯瞰圖。黃文俊攝
近年來，西南油氣田“深地工程”取得蓬勃進展，1978年，成功實施了我國最早的超6000米深井女基井和首口超7000米超深井關(guān)基井；2018年，五探1井突破8000米大關(guān)，刷新中國石油陸上井深紀錄；2022年，鉆成國內(nèi)首口9000米級超深水平井——雙魚001-H6井；今年2月，蓬深6井以9026米深度打破并至今保持亞洲最深直井紀錄，堪稱“地下珠峰”。在不斷刷新地下深度的同時，西南油氣田科學(xué)研究也快速進入國際前沿，為深地川科1井提供核心技術(shù)和裝備儲備。
隨著深地川科1井的實施，開辟了我國陸上萬米超深層重大戰(zhàn)略接替新領(lǐng)域，將進一步揭露震旦系地層之下的演化秘密，對探尋萬米超深層規(guī)模油氣資源、創(chuàng)新形成我國特超深層油氣成藏地質(zhì)理論、推動我國油氣工程核心技術(shù)裝備能力進步意義重大。
中國工程院院士羅平亞表示：“在攻關(guān)過程中，我們將打造一批油氣勘探超深層領(lǐng)域的‘國之重器’，形成一批基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性的科研成果，創(chuàng)建一批工程技術(shù)的工藝標準、規(guī)范和專利，打造國際領(lǐng)軍人才和世界一流技術(shù)服務(wù)隊伍，不斷提升國家在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的核心競爭力和國際影響力。”（趙祖樂、房金、張曦予）
