川觀新聞記者 李欣憶
【訪談嘉賓】
羅平亞 中國工程院院士
劉清友 成都理工大學校長
2月13日,四川盆地油氣勘探傳來捷報:中國石油西南油氣田公司位于蓬萊氣區的蓬深6井完鉆井深9026米,創亞洲最深直井紀錄。
蓬深6井位于綿陽市鹽亭縣境內,是一口重點預探井,旨在探索8000米以深燈影組地層含油氣性。四川的油氣勘探科研團隊還計劃今年內向萬米深井發起沖擊。
蓬深6井全景。薛柯 攝
為什么天然氣井能打這么深?下一步還將面臨哪些待解難題?近日,記者對中國工程院院士羅平亞、成都理工大學校長劉清友進行了專訪。
記者:四川打出了9026米的深井,刷新亞洲最深直井紀錄,這意味著什么?
羅平亞:這是一個振奮人心的事件,9026米將成為體現中國鉆井水平的重要標志。40多年前,我國第一口超7000米深井(關基井)在綿陽市梓潼縣誕生的情景還歷歷在目,現在距離關基井僅70多公里的綿陽市鹽亭縣,又誕生了亞洲最深的直井。當年我們舉全國之力,集全國的技術優勢來打7000米深井,現在9026米的深度,主要依靠中國石油西南油氣田和川慶鉆探公司就完成了。這說明我國深井鉆井的整體水平進一步提升,在國際上從跟跑到了并跑階段。
劉清友:蓬深6井所使用的鉆機、地面固控設備、鉆井泵、鉆頭及配套螺桿鉆具等均為國產化裝備,說明我國已經掌握世界先進的超深井、特深井的鉆完井技術和裝備支撐,標志著我國鉆井裝備和鉆井技術總體達到世界先進水平,在亞洲范圍內居于領先地位。
記者:打出這么深的井,對行業發展有哪些推動作用?
劉清友:蓬深6井所探索的燈影組含油氣層,是目前發現的四川盆地最古老的含油氣層。它的順利完鉆,可以獲取地球深層的第一手資料,不僅極大深化四川盆地演化歷史的研究,為拓展萬米深層油氣新領域積累了寶貴資料和經驗,也獲取了四川盆地更多的油氣資源信息,深化超深層、特深層油氣資源富集機理研究,推動四川盆地油氣勘探向更深層發展,不斷突破油氣勘探禁區。
羅平亞:深井技術有很多技術指標,比如打得深、打得好、打得快、成本低,對油層的發現和保護是不是做得最好,這些都是評價指標。普通的鉆井往下挖100米都難,何況往地下鉆9公里多,其間要克服重重困難,與巖石作斗爭,本身又含有大量的高溫高壓的油氣水層,要打成一個安全的、符合要求的井是非常難的,堪比征服珠穆朗瑪峰。行業方面,鉆井、物探、工程等技術都是相輔相成互相推動的,隨著深度的要求都在進步。
記者:為什么蘇聯在30年前已經打出超過1.2萬米的深井,而我們近幾年才突破9000米?
劉清友:這當然跟鉆井的裝備和技術水平有關,但也跟我們國家更復雜的地質條件有關。四川盆地的地質復雜程度在全球都排在前列,具有古老、高演化、高地應力等突出特點,地層層系和巖石組合類型多樣,巖石研磨性極強、非常堅硬、塑性大,鉆井穿越不同的地層,會遇到各種復雜多變的井下情況,對鉆井技術提出極大的挑戰;同時,我國的核心鉆井裝備技術也是從引進到自主研發,不斷發展和取得突破。
記者:深層、超深層已經成為我國油氣重大發現主陣地,四川盆地的天然氣勘探開發也不斷向地球深部邁進,部署在廣元劍閣的萬米深井將于今年內開鉆。向深地進軍,您認為當前還有哪些障礙和難題?
羅平亞:從全球來看,油氣勘探往深層、超深層發展是重要的趨勢,我國把深部油氣勘探作為國家戰略。四川盆地向萬米深井發起挑戰,要實現這一目標,除了物探和地質工程以外,鉆井技術必須全部過關。
過關的意思是,不僅要打到這個深度,而且要打好,打得快,成本盡量低。只有這些都完成后,才有可能對深部油氣進行商業性開發。2020年,國家重大專項對我國鉆井水平進行評估,專家們一致認為,我國基本建立了解決7000米深井的技術體系,從打成第一口7000米深井,到真正建成它的技術體系,我們用了40年的時間。
劉清友:都說“上天不易,入地更難”,要向深地進軍,我們還面臨很多難題。一是深部油氣有效探測難題,目前的探測技術對深部油氣探測精度不夠,需要研發有針對性的探測技術;二是巖石組分和結構復雜,易造成蹩鉆、卡鉆、井壁失穩、鉆井液性能易惡化等難題,影響深部油氣開發;三是超高溫、超高壓、復雜流體難題,以萬米深井來說,井下溫度將超過200℃,超高溫、超高壓可能導致部分鉆井設備及元器件無法有效運行,甚至造成鉆井事故;四是針對萬米深井作業的鉆井設備,面臨提升負荷大,循環壓耗高和起下鉆強度大等問題,必須開展更大功率、更高壓力等級和更高自動化程度的高效鉆井裝備研發。
當然蓬深6井9026米深度完鉆,對我們下一步開鉆萬米深井奠定了很好的基礎,也更有信心完成這一挑戰。
◆小知識>>
深層鉆井
我國目前深層鉆井的主戰場,是新疆塔里木盆地和四川盆地。按照國際通用標準,鉆井垂深6000—9000米為超深井,超過9000米為特深井,超過12000米為特超深井。我國深井、超深井鉆井開始于20世紀60年代,第一口超深井——7002井(女基井)1971年在四川廣安市武勝縣開鉆,1976年完鉆,井深6011米,在我國石油鉆井史上具有里程碑意義。第一口特深井——塔深5井位于塔里木盆地,2021年完鉆,井深9017米。現在,位于綿陽市鹽亭縣蓬萊氣區的蓬深6井完鉆井深9026米,創亞洲最深直井紀錄。深層油氣已成為我國油氣勘探開發的主戰場之一,不斷刷新的井深紀錄,說明我們的油氣勘探開發理論和技術整體發展到了更高的階段。
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