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金刚石

“深地一号”钻探工作进展:钻头已抵达地下300米深处

  五一假期,有一群劳动者正在塔克拉玛干沙漠的边缘“挺进地下一万米”。今天(5月1日)上午,我国首个以“深地工程”命名的油气项目——“深地一号”跃进3-3井正式开钻施工。钻井设计井深9472米,这一深度将刷新亚洲最深井纪录。

  今天上午10点多,“深地一号”正式开钻。钻探工作现在已经进展到什么程度了?来看正在现场的总台央视记者的报道。

  总台央视记者 古峻岭:目前,钻头已经钻进地下300多米深处,距离1500米深的硬质岩层还有些距离。

  钻杆和钻头在地下如何工作?据了解,这口井的井道先是垂直向下,到了地下几千米处还可以转向,横向钻进。技术人员介绍,把井眼轨迹设计成这样主要有两个目的。一是地下油区的上部有山体、植被等障碍,需要避开障碍并以最短的路径到达油区;第二,如果附近有多个油区距离较近,采用这项技术就不用耗资重复建设井口,可以在地下一次穿过多个油区连通起来,术语叫“一井多靶”,产量成倍增加,成本却大幅降低。

  打这口9472米的深井,预计耗费16支钻头。打入地下的钻头正在顺着之前完成的上层松软地层井道努力向下推进,大概在下午4点,钻头将抵达硬质岩层,这也是这口井的钻探工作进入啃“硬骨头”的关键阶段。

  为全面展示我国超深井建设,在这次报道中,总台前方报道团队不仅使用数字孪生技术,真实还原钻井工作的精彩时刻,还采用了独特的工业鹰眼设备,分别对多口超深井进行跟拍,首次拍摄到了地下千米超深井建设中不同阶段的真实影像。

  这是一口刚刚结束松软地层钻探的超深井。镜头一路向下,能够正常的看到,到了地下1100米左右,地层的变化也并不大,井壁周边的地层看上去还相对来说还是比较稳定,井壁的表面有些坑洼不平,并不光滑。

  完成了这样的钻探工作之后,为便于接下来的工作,一般要将钢管放到刚钻好的井内,然后用水泥灌注到井壁和钢管中间,防止井壁垮塌。

  这是我们拍摄到的另一口超深井的视频,它此时已完成了上述的工作,能够正常的看到,镜头在地下这段730米长的套管中下降的时候,整个井壁很光滑,摄像头在其中穿行就像滑行在地下隧道中。

  这些画面拍摄非常不易,因为在工作中钻井是没办法拍摄的,里面充满了泥浆,记者也是跟踪了很多建设中的超深井,最终才拍摄到了刚才这短短几十秒来自地下千米的珍贵画面。

  设计井深9472米、将打破亚洲最深井纪录的“深地一号”跃进3-3井今起开钻。当前人类科技最深可以抵达1.2万米左右,这口井预计将在170天内钻探到地下9472米的位置,实现找到油气“藏身”空间的预定目标,也为我国未来进军万米深地提供核心技术和装备储备。

  这个金光灿灿的物体,就是我国最新一代自主创新的超深井高效金刚石钻头,它的人造金刚石牙齿在非常快速地旋转中直接切削地层,齿型由单一平面齿升级为多种类型,可供工人们根据不同地质选用,提速提效成果明显。

  地下油层分布不一,近万米的钻杆在地下软如面条,怎么样才可以发现油层并准确穿行呢?工程人员通过旋转导向系统,也就是钻头上的“导航仪”,来实时控制地下钻头钻进的方向,一趟钻贯穿目标地层,从而提速降本,精准开发油气田资源。

  井深到9000米时,井底温度将达200℃,地层压力150兆帕以上,相当于15000米水深的压力。科研人员成功研发出国内首套抗温200℃、耐压200兆帕以上的高精度随钻测量仪器,实现井底数据实时传输至地面,技术人员通过数据分析实时监控和优化调整钻头在地下的行进轨迹,引导钻头向着油气层的方向前进,实现精准中靶,地质靶点的精准命中率达到100%。

  给油气储藏区“做CT”,可以大幅度提升开采精度。我国掌握的超深层储层立体成像技术,不仅打破国外技术垄断,更让识别精度从30米提高到15米。

  此外,我们在复杂超深层井身结构设计、配套技术和标准规范等关键核心技术上的新突破,钻井周期从3年前的280天下降到最低97天,准确度由60%提高至90%,使我们的深井开采能力世界领先。

  就在跃进3-3井开钻的同时,距离它往东大概260多公里的沙漠中,“深地一号”另一口钻井——顺北10斜井已经钻到了8591米的目标位置。这口钻井明天就要正式放喷点火,来测试是否有油气流。

  总台记者 信任:这里是塔克拉玛干沙漠腹地,这是世界第二大流动沙漠。此时此刻我正站在沙漠中间的顺北10斜井的钻井平台上。经过钻井队140多天的昼夜奋战,这口井已经打完了,井下有没有油气,就看明天测试点火了。

  在这样的环境下,风沙天气很常见。到现在这一段时间点,绝大部分的准备工作已完成。这就是顺北10斜井这口井的起点,从这里直通地下8000多米。钻井用的钻杆每根长10米左右,这些钻杆是通过这里,一根根连在一起往下打钻,这口井一共用了800多根钻杆。

  现在钻井平台已无工作人员在作业了,因为他们刚刚完成了另外一项重要的工作——酸化压裂。每一台压裂车都能提供135兆帕的压力和2500马力的功率,20台压裂车同时作业,提供的能量巨大,这样高的能量可以将地下8000米的储层缝隙逐步扩大,让油气像小溪一样汇聚。所以明天测试有没有油气,压裂车起到了关键作用。现在压裂的工作已完成。此刻,在8000多米的井底,压裂车刚注入的酸液也正在和岩层激烈反应。就像大家现在的心情一样,很澎湃也很期待。

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