我国深地工程的重大突破——深地塔科1井完成钻井任务,创下亚洲第一、世界第二的钻探奇迹。详细介绍了支撑该工程的十大自主研发技术利器,包括全球首台12000米特深井自动化钻机、超高温高压钻探装备集群、国产钻井液等,展现了我国在深地资源勘探领域从装备跟随到技术引领的跨越。
前不久,在广袤的塔里木盆地腹地,我国深地工程迎来了具有里程碑意义的时刻。首口超万米科探井——深地塔科1井圆满完成钻井任务。这口井以10910米的垂直深度,宛如一把利剑直插地球深处,不仅一举创下亚洲第一、世界第二的钻探奇迹,更如同一个响亮的号角,标志着中国深地资源勘探正式迈入了“万米时代”。
如此辉煌成就的背后,是由自主研发的十大技术利器所组成的“超级钻地军团”在默默支撑。它们就像精密运转的工业心脏,为这场与地球深部的深度对话提供着源源不断的动力。
深地利器——全球首台12000米特深井自动化钻机
中国石油宝鸡石油机械高级工程师李亚辉介绍说:“我们自主研发的超大负荷提升系统,如同一位力大无穷的巨人,轻松应对特深井钻探过程中面临的超深、超重挑战。同时,我们还自主研发了钻机智能控制系统,并且配备了全套自动化井口操作设备等一系列先进装备。这些装备的应用,使得钻井作业实现了自动化、智能化,大大提高了作业效率和安全性。”
中国工程院院士孙金声表示:“我们攻克了900吨顶驱、70MPa超高压钻井液循环系统等核心部件的‘卡脖子’难题。这一突破推动钻机提升能力和钻井液泵送能力等取得了重大跨越,实现了高端钻机设计与制造全过程的自主可控,让我们在高端钻机领域拥有了自己的话语权。”
入地尖兵——超高温高压钻探装备集群
钻探超万米深井,犹如在一个极端恶劣的战场作战,面临着超高温、超高压、超重载荷、频繁起下钻等严苛复杂的作业工况。技术人员在研发12000米特深井自动化钻机的同时,钻头、钻杆、测井仪组成的“入地尖兵”集群也在不断创造新的技术奇迹。
中国石油塔里木油田企业首席专家王春生介绍这种取芯钻头时说:“这种钻头中间是空的,我们取的芯就是通过这个来获取的。它的工作原理是周边破岩,中间的岩石形成一个岩柱子,顺着这个孔就进去了,设计非常巧妙。”
深地塔科1井钻头厂商负责人贾洹透露:“我们在钻进万米深井中用到的金刚石钻头,其核心材料金刚石复合片是在1500℃的高温以及80000个大气压的极端条件下制造而成。这种压强相当于8头重达10吨的大象同时站在一个指甲盖大小的面积上所产生的压力。经过技术引进和研发升级,目前已经实现了国产化,摆脱了对国外技术的依赖。”
除了高温高压,万米深层还存在岩石剧烈挤压的情况。为此,我国专门设计制造了两种世界上强度级别最高的高抗挤毁气密封套管,为钻探工作提供了坚实的保障。
此外,全球首套万米超高温测井仪在240℃的恶劣环境中连续工作72小时,成功获取了完整的地层数据。移动式岩样成像系统则为岩芯进行现场CT扫描,能够实现油气显示“零时差”发现,大大提高了勘探效率。
“血液”支撑——国产钻井液助力超万米钻井
钻井液被形象地喻为钻井的“血液”。在超万米科探井钻进过程中,遭遇了严重井漏和严重坍塌等极其复杂的工况。但依托我国自主研发的超高温水基钻井液体系,最终成功完成了钻井任务。
中国石油塔里木油田钻井液企业高级专家尹达回忆道:“当打到10289米时,瞬间1800米的泥浆就没了,漏速非常大。当时起钻非常困难,因为岩屑不断往下掉。我们临时组织调配了500多方泥浆,一直忙到凌晨3点多,终于将钻具起至安全井段,把井漏问题解决了,从而可以继续钻进。”
尹达还表示:“我们对泥浆做了上千套试验,优化了上百种材料。可以说这套聚合物体系在全世界范围打得最深的一口井,它的成功应用有利于全国泥浆技术的进步。”
中国石油塔里木油田企业首席专家王春生充满信心地说:“我们国家从基础材料研究、基础理论研究,到装备制造、加工工艺,都具备了进一步探索未知领域的能力。这为保障国家能源安全又打下了一个非常好的基础。”
中国工程院院士孙金声总结道:“该井顺利完钻,代表着我国深地‘井工程’全链条基础理论和关键核心技术取得了跨越式提升,初步打造了具有自主知识产权的高端钻完井装备以及创新制造产业链。”
挺进万米深地,中国深地工程实现了从装备跟随到技术引领的华丽跨越。这些自主创新的“金刚钻”,正以毫米级的精度叩击地球深部,为人类探索未知疆域书写着新的壮丽篇章。
本文围绕我国深地塔科1井完成钻井任务这一重大突破展开,详细阐述了背后支撑的十大自主研发技术利器,涵盖钻机、钻探装备集群和钻井液等方面。展现了我国在深地资源勘探领域的技术实力和创新能力,实现了从装备跟随到技术引领的跨越,为保障国家能源安全和探索未知领域奠定了坚实基础。
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