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近日，全球鉆井難度最高的萬米科探井——中國石油深地川科1井在四川盆地開鉆施工。此前的5月30日，中國石油深地塔科1井在塔里木盆地開鉆。一北一南，萬米深井“雙星”閃耀，共為我國未來科學(xué)研究和油氣資源開發(fā)提供重要基礎(chǔ)和支持。

地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜7項難度指標(biāo)位居世界第一

通常而言，業(yè)內(nèi)將4500米到6000米的井深定位為深井，6000米到9000米的井為超深井，超過9000米的井為特深井。特深井鉆探是油氣工程技術(shù)瓶頸最多、挑戰(zhàn)最大的領(lǐng)域。

位于四川盆地西北部的深地川科1井，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(biāo)區(qū)。

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(jìn)難度最高的萬米深井，對標(biāo)全球13項工程難度指標(biāo)，該井7項難度指標(biāo)位居世界第一。

據(jù)專家估算，該井面臨的壓力系數(shù)多達(dá)10套，是其他萬米深井的2~5倍，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)。

自主研發(fā)裝備國產(chǎn)化率90%以上

沒有金剛鉆，怎干瓷器活。萬米深井鉆探過程中將會面臨諸多挑戰(zhàn)，其中最大的難題是高溫。

“在反復(fù)論證期間，大家有很多擔(dān)心，9000米能打成不代表1萬米能打成?！钡刭|(zhì)專家表示，當(dāng)井深超過七八千米，每往下走一米，難度不是線性增長，是幾何性的增長。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(yuǎn)超地球海洋最深處馬里亞納海溝的海水壓力。

據(jù)中國石油相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，為了鉆得成、測得成、試得成，施工單位聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊科學(xué)設(shè)計了六開六完井身結(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)全球首次。攻克抗220攝氏度超高溫的深井水基鉆井液和油基鉆井液，加快推進(jìn)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(jī)，配備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，裝備國產(chǎn)化率大幅提升至90%以上。

肩負(fù)科學(xué)探索打造超深油氣原創(chuàng)技術(shù)策源地

深地川科1井力爭實現(xiàn)四個目標(biāo)——科探目標(biāo)是獲取萬米地質(zhì)資料，突破傳統(tǒng)地質(zhì)認(rèn)識，形成中國特色萬米油氣成藏地質(zhì)理論；預(yù)探目標(biāo)是力爭獲得重大發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)全球陸上萬米垂深油氣發(fā)現(xiàn)零突破；工程目標(biāo)是形成自主可控的萬米關(guān)鍵核心技術(shù)體系，推動高端裝備國產(chǎn)化；人才目標(biāo)是打造國際領(lǐng)軍人才和一流技術(shù)服務(wù)隊伍。

自2021年開始，我國已成為全球第四大天然氣產(chǎn)量大國，天然氣當(dāng)量已超過油的當(dāng)量，成為我國能源供應(yīng)的新支柱。

萬米鉆探是“磨刀石”，既是向深地“探尋寶藏”的嘗試，如同“拆盲盒”般神秘，又是對自我的超越，需要不斷刷新極限。深地川科1井的實施，將進(jìn)一步揭露震旦系地層之下的演化秘密，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)裝備能力再進(jìn)一步。