中新社記者 龐無忌
20日下午,位于北京的中國石油大廈內,發布會剛結束,一群記者就爭相上前,拍攝一塊比磚頭小些的灰色巖石。
“別摸!”中國石油塔里木油田公司執行董事王清華提醒,這塊巖心來自地下超萬米深處,是5.4億年前的巖石標本,其珍貴程度堪比月壤。
當日,中國石油舉辦新聞發布會稱,中國首口超萬米科探井——深地塔科1井近日在地下10910米完鉆,成為亞洲第一、世界第二垂深井。
萬米科探井是全球油氣勘探領域的一項超級工程。其鉆探深度相當于鉆穿珠穆朗瑪峰后,又向地下繼續鉆進兩公里多,風險難度非常大。經由這口井取出、來自地下超萬米的巖心自然也非同一般。
萬米深度的超級工程
深地塔科1井所在的塔里木盆地是中國最大含油氣盆地。中國科學院院士郝芳介紹,盆地油氣資源豐富、勘探潛力巨大,但盆地油氣藏埋深普遍在6000至1萬米。在中國油氣勘探開發中,一般認為埋深超過4500米的地層為深層,埋深超過6000米的地層為超深層。資源埋深處于超深層加之地質情況極其復雜,塔里木盆地一度被視為“勘探禁區”。
打破“禁區”的是一項超級工程。深地塔科1井于2023年5月30日開鉆,開鉆以來先后創造了全球尾管固井“最深”、全球電纜成像測井“最深”、全球陸上鉆井突破萬米“最快”、亞洲直井鉆探“最深”、亞洲陸上取芯“最深”等五大工程紀錄。
越到深處鉆探越難。王清華介紹,深地塔科1井從地表到鉆抵萬米,用時279天;從萬米到最后近1公里,耗時300多天。
近日,中國首口超萬米科探井——深地塔科1井在地下10910米完鉆,圖為深地塔科1井現場。(中國石油供圖)
萬米“取心”難在哪里?
王清華在發布會上舉著一塊來自超萬米深的巖心做了5-6分鐘的介紹。他告訴記者,這塊巖心的珍貴主要在于其獲取不易,“光下一趟鉆就得5天時間”。他展示的這塊巖心也成為會后記者爭相拍攝的對象。
據介紹,在鉆探過程中,科研人員經歷了超重載荷、井壁失穩、工具失效、地層井漏等一系列世界級難題。
王清華說,全井要鉆遇12套不同巖(物)性、不同壓力系統的巖層,地質構造復雜多變,深部地層可鉆性極差、井壁失穩嚴重,加之井下最高溫度220攝氏度、最高壓力145兆帕,常規鉆井工具、材料、元器件難以適應如此苛刻的工況環境,極易造成工具損壞或材料失效,極易發生井眼垮塌、卡鉆、惡性井漏等井下事故。
而且因為井特別深,超重載荷,對裝備工具提出極限要求。井筒自上而下首尾連接1130多根鉆桿,自重超過350噸,最細的鉆桿僅有杯口大小,10千米的鉆桿在井筒內部如同面條般柔軟,鉆桿斷裂風險高、鉆頭沖擊損傷嚴重。作業過程中,下套管時最大噸位達665噸。
面對這些極限挑戰,中國石油聯合集團內外企業、科研機構以及高等院校共計數萬人開展集智攻關,研發了全球陸上首臺12000米自動化鉆機、地質工程一體化設計技術等十大技術利器。
圖為深地塔科1井在萬米深層取得的珍貴巖心。 中新社記者 龐無忌 攝
破解深地油氣密碼
經過艱難鉆探,科研人員得以與5億多年前的巖石相遇。中國石油科研人員根據巖芯、巖屑以及測錄井等地質樣品和數據,繪制出亞洲第一份萬米地質剖面圖,為深地科學探索和油氣勘探提供一手實物資料。據介紹,這將有力支撐地球深部結構與物質組成、地球演化、氣候變遷等重大基礎科學問題研究。
郝芳指出,深地塔科1井的順利完鉆,不僅刷新了系列工程技術紀錄,更重要的是,這是中國首次獲取到萬米以深地質資料,同時驗證了塔里木盆地在萬米深層仍有油氣資源潛力。深地塔科1井將為塔里木盆地油氣勘探帶來更大活力。(完)
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