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勘探与钻采工程

记中国石油第二届“感动石油人物”万米深井攻坚团队(图)

2025-02-11   关键字:   来源:[互联网]
  开启深地新纪元
  [中国石油新闻中心 2025-02-10]
  感 言
  获得“感动石油人物”这一荣誉称号,是对我们团队不懈努力和辛勤付出的肯定。在探索深地的征途中,我们遇到了无数挑战。但正是这些挑战,让我们更加坚定了前行的决心。
  “向深而行,知难而进”是我们的责任担当。面对深地钻探这一世界级难题,我们有信心、有决心、有能力战胜一切艰难险阻,继续向地球深部进军,把深地塔科1井打好、打成!
  我们深知,这份荣誉不仅属于我们团队,更属于所有为石油事业默默奉献的人们。未来,我们将继续秉承初心,勇攀科技高峰,为祖国的石油事业贡献更多力量。
  塔克拉玛干沙漠腹地,朔风呼啸,一台红白相间的钻机高耸入云,尤为亮眼。钻台之下,金刚石钻头穿透了12套地层,在深地“无人区”开辟出一条纵贯地上与地下的万米通道。
  这里是我国首口万米深井——深地塔科1井的钻井现场。2024年3月4日,一个历史性时刻于此定格:深地塔科1井突破万米大关,刷新了亚洲最深直井纪录,同时创造了全球陆上万米深井钻探用时最短纪录,标志着我国超深井钻探能力及配套技术正式跻身国际先进行列。
  一系列纪录与成就的背后,是来自中国石油万米深井攻坚团队数万名成员的付出与攻坚。他们中有人在沙漠井场坚守,有人在“云上”远程支持,有人在新一代抗高温高压材料的研发实验室里反复试验,有人在沙漠公路的运输补给线上往来穿梭……他们都有着同一个目标——为我国深地油气勘探开启新纪元。
  集结:向地球深部进军
  “向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。”习近平总书记的嘱托言犹在耳。
  上天尚且不易,入地更为艰难。中国工程院院士李宁就曾指出,入地难度堪比登月。
  但深地蕴藏着巨大的能源宝藏。近年来,世界新增油气储量的60%来自深部地层。
  “如果深地油气资源能够通过万米钻探被揭示发现,我觉得可以供我们国家用很多年。”中国工程院院士赵文智说。
  为了实现这一目标,中国石油从未停止过对深层超深层的探索。从20世纪70年代我国第一口超深井——女基井,到深度超过珠穆朗玛峰高度的轮探1井,中国人探索地球深部的数字一次次被改写。但也因为超深地层所带来的超高温、超高压等挑战,中国人在深地领域探索的脚步定格在9000多米。
  再往下,会有新的油气发现吗?会找到油气的“龙头”吗?中国石油人迫切想知道这个答案。
  为深入贯彻落实习近平总书记关于向地球深部进军、保障我国能源安全系列重要指示批示精神,集团公司党组作出万米深地科探工程的战略部署,最终决定在塔里木盆地开钻我国首口万米井。
  超深钻井是一项涉及地质学、力学、材料学等多个学科的系统性工程,代表着一个国家钻井的最高水平。近年来,塔里木油田持续攻关深地地质理论和工程技术难题,7000米钻探已成常态,8000米钻探技术已然成熟,9000米特深井钻探接连成功,这才让万米钻探得以实施。
  然而,向万米进军绝非哪一家的“独角戏”。塔里木油田联合西部钻探、宝石机械、工程技术研究院、勘探开发研究院、工程材料研究院、中油测井等单位共同组建中国石油万米深井攻坚团队,合力攻关万米钻探这项世界级难题。
  各家单位相继拿出“压箱底”绝活。
  塔里木油田大力推行地质工程一体化,建立基于地质风险精准识别和工程控制能力评估的井身结构设计方法,为安全平稳钻探夯实了基础。西部钻探集中优势资源力量,通过数智化赋能科学钻井,全力打造深地钻探第一军。宝石机械启动自动化万米钻机的研发工作,设计出全球首款12000米特深井自动化钻机,实现了自动化钻机万米级跨越的重大技术突破。工程技术研究院经过上百次配方调整和上千次体系试验,研发出抗温220摄氏度井筒工作液。
  勘探开发研究院研发了层间多次波压制技术,使得万米深层地震成像看得更清更准;工程材料研究院参与研发了175兆帕特高压井口及配套装备,解决了高强度金属承压基材选材技术难题;中油测井攻克了超高耐温承压和大井眼环境校正等关键技术……万米特深井安全高效钻完井等一批关键核心技术正被陆续攻克。
  万事俱备,枕戈待旦,等待开钻!
  迎战:来自万米“无人区”的“战帖”
  2023年5月30日,响亮的汽笛声回荡在沙海,深地塔科1井正式开钻,开启了叩响万米地宫的探秘之旅。
  在塔里木油田前后方专家以及各方支持单位的保驾护航下,深地塔科1井一路“高歌猛进”——开钻4日,进尺深度来到1000米;开钻58天,钻探深度过半;钻进209天,突破9000米……在此期间,深地塔科1井还先后在二开、三开固井下套管作业中,创下我国大尺寸套管下入最深、套管下入吨位最大、大尺寸井眼国产仪器测井最深等多项纪录。
  然而9000米以深后,没有了任何邻井参数可供借鉴参考。未知,成为这口井当时最大的挑战。即使是经验丰富的塔里木油田企业首席专家、深地塔科1井井长王春生也坦言,接下来每向下1米,都像是在“无人区”里凿出一条路。
  “钻具在地下是何种运动状态?”“可能带来哪些危害?”没有一个人能够预测。
  伴随着新年的钟声,时间来到了2024年。农历正月初八这天,井场像往常一样刮起了沙尘暴,井场的能见度因黄沙弥漫而不断变小。忽然,二层平台上传来轰的一声巨响,大钩如脱缰的野马朝反方向迅速弹起,顿时地动山摇。
  “就跟地震了一样。”西部钻探120001队平台经理林楠回忆当时的情况。
  一时间,身着不同颜色工服的工程师、监督不顾一切地往钻台上跑;3000公里外的北京,中国石油工程作业智能支持中心的专家们也在紧急集结——他们迫切想知道,这口井到底发生了什么?
  经查,钻杆在井中发生了断裂,290多吨的下部钻具在狭窄的井眼中进行了长达8米的自由落体,垂直地砸向了井底。纵观国内,还没有出现过如此深度事故复杂的案例,在场所有人的心情都降至了冰点。因为稍有不慎,上万人近300天的努力可能就要付诸东流。
  而此时,钻头距离万米只差23米。
  随后的时间里,现场团队先后打捞钻杆6次,均告失败。技术人员使用震击器反复震击管柱,快速憋压、泄压……经过连续15个昼夜的作业,先后60次震击解卡,现场团队终于成功处置了井下复杂情况。
  “下面的钻具,有的瞬间变成90度的折角,有的形成麻花状的弯曲,超出了我们钻探人对钻具冲击的认知。”当钻具捞出时,西部钻探120001队支部书记王红杰一度难以置信。
  来自万米地层未知的挑战远不止这些:卡钻、憋堵、恶性井漏等复杂情况轮番而至,深地塔科1井一次次命悬一线!
  面对最后的23米,现场团队丝毫不敢大意,更加严阵以待。塔里木油田勘探事业部钻井总监闵鹏在井上最长连续值守4天4夜;林楠与王红杰不再轮流值班,共同守在井上以应对突发情况;工程院企业高级专家杨海军日夜“窝”在井场的钻井液实验室,反复测试入井液体性能;材料院高级工程师龙岩组织团队火速开展高应力状态下接头服役行为验证研究,为钻杆上扣作业提供技术支撑……
  面对即将揭开的万米地层面纱,所有人既兴奋又紧张。
  突破:几代石油人“梦想照进现实”
  2024年3月4日,深地塔科1井继续向万米地层发起冲击。与往常不同的是,钻台上缓慢旋进的钻杆正中系着一朵大红花——这是通往万米地层的最后一根钻杆。
  此刻,年仅26岁的司钻何建涛正操纵着这台“国之重器”,他手上的快与慢、轻与重、缓与急,都关系着井下钻具的命运。在所有人的注视下,他稳稳地将这根钻杆往下送。当时间定格在14时48分48秒,只听人群中有人喊:“到了,到了!”
  万米,终于到了!深地塔科1井迎来了阶段性突破,亚洲最深直井的纪录再次被我国刷新,标志着继在深空、深海探索大自然秘密的壮举之后,我国在深地领域又取得了重大进展。向地球深部进军,这个几代中国石油人的梦想,终于照进现实。
  时任塔里木油田勘探事业部经理段永贤对着直播镜头真情流露:“国家超级工程的成功和其中的煎熬,只有参与过的人才有感触。”说完,他早已泪流满面。
  勘探开发研究院保真地震处理学科带头人曾同生在位于北京的实验室里同样关注着这个震撼人心的时刻。想到这项国家油气重大工程中有他和团队的贡献,他在自豪与欣喜之余,连续13年专注研究一件事的成就感更加具象了。
  越是经历艰难的过程,越能有难得的收获。
  作为一口科学探井,深地塔科1井将在万米以深探测油气的源头。一旦发现工业油流,对于扩大油气资源规模、保障国家能源安全都有着重要意义。通过对万米地层的岩芯与岩屑进行测试分析,万米成烃机理、5亿年前亚欧板块有哪些“邻居”、生物大灭绝有多少不为人知的秘密……这些悬而未决、困扰世界科学家多年的地质谜题也可能浮出水面,为我国深化油气成藏理论认识、进一步开展深地探测、创新深地科学理论、发展深地探测技术提供实物资料与基础研究支撑。
  与此同时,中国工程院院士孙金声认为:“万米深井钻探不仅可以加快打造万米超深层油气资源钻探关键技术,而且将带动我国深地勘探开发整个产业链不断进步。”特高温钻井液、特高压压裂车等一批深地钻探关键核心装备技术正在深地塔科1井的锤炼下,开始提前布局研发。
  探秘地球前传,中国石油正不断加快深地钻探的步伐,钻出更多、更深的“地下珠峰”,在保障国家能源安全、探索地球秘密的征程上奋勇向前。
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