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西南油气田推进深地川科1井勘探纪实

日期:2023-08-10    来源:中国石油报

国际燃气网

2023
08/10
08:48
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关键词: 西南油气田 中石油 油气勘探

8月8日,深地川科1井正在平稳钻进。该井设计井深10520米,目的层为震旦系灯影组,是四川盆地第一口万米井,也是继深地塔科1井在塔里木盆地成功开钻后,我国第二口万米井。

深地川科1井开钻现场。 金添 摄

2021年,习近平总书记提出,“在深海、深空、深地、深蓝等领域积极抢占科技制高点。”集团公司迅速行动、积极布局,作出万米深地科探工程重大战略部署,西南油气田扛起攻坚重任。

实施万米深地科探工程是比肩探月工程的重要举措。从地球深处取回岩芯的重要价值不亚于从月球取回土壤。这项工程有着什么样的风险挑战?建设者们做了哪些准备?他们将如何披荆斩棘挺进地下一万米?

机遇挑战并存

勇往直前闯难关

天险蜀道,雄关剑门。剑阁位于四川省北部,地处川陕交界,剑门关以险峻的山势,让古人留下“蜀道之难,难于上青天”的喟叹。

为什么要在这里部署一口万米深井?

四川盆地天然气资源丰富,累计探明率不足20%,是我国天然气勘探开发最具潜力的超级盆地,而剑阁—九龙山地区构造高带面积广阔,生储盖条件优越,有利于超深层油气勘探

上世纪70年代,我国首口超6000米的深井女基井和首口超7000米的深井关基井相继完钻,拉开了我国超深井勘探开发的序幕。今年年初,蓬深6井以9026米井深刷新亚洲最深直井纪录,夯实了我国超深井钻探根基。

硬币的一面是机遇,另一面则是挑战。

深地川科1井是一口“三超”气井:超深10520米、超高温224摄氏度、超高压138兆帕。同时,压力系统异常复杂。

“浅层要考虑大井眼,深层要考虑高温、高压和未知地层,还要预判不同的压力系统。”西南油气田工程技术处副处长马勇说。钻探过程就像“打怪升级”,每一阶段都有相应的难关。

由于设计井深超万米,深地川科1井的井眼是普通井的近两倍大,大井眼导致钻井液环空返速变慢,砂容易往下沉,造成卡钻。此外,四川盆地已发现30套工业油气产层,多套地层正在产气,每层有各自的压力系数,犬牙交错、忽大忽小,没有规律可循。区带内7500米以深没有实钻井,地层岩性、压力系统等一切都是未知,而在超高温、高压环境下,井下工具的耐温、耐压性能也面临极限挑战。

“就像一辆大卡车行驶在钢丝绳上。”中国工程院院士孙金声如此形容该井的工程难度。

风劲帆满海天阔,俯指波涛更从容。当机遇和挑战并存,西南油气田选择勇往直前向地下一万米挺进。

汇聚优势力量

联合攻关创极致

在西南油气田勘研院,区域地质研究所所长周刚一边展示着近43万字的《中国石油万米深地科探工程可行性研究报告》,一边说:“这是集团公司汇聚各路优势力量,联合攻关的成果。”

为充分论证万米井的地质、工程以及经济可行性,2月,西南油气田与川庆钻探组建了30余人的地质工程一体化团队前往北京,与勘探开发研究院、东方物探公司等单位完成报告。

紧密高效的运行模式很快见到成果。仅一个月后,这份包括1个总报告和地质设计、工程设计、施工设计等6个附件在内的可行性报告出炉,得到集团公司领导和专家的高度肯定。

当拿到200多页、9万余字的施工设计时,勘探事业部工程技术科副科长吴坷说:“以前的设计最多几十页,这次的设计,堪称说明书了。”

把每一步都想到极致。4月25日,西南油气田召开深地川科1井实施动员会,号召大家以时不我待的紧迫感,积极推进该井各项准备工作,做实做稳物资设备保障、生产运行组织、科研攻关、管理模式创新等工作,努力实现深地川科1井打得成、测得成、试得成。

各环节工作紧锣密鼓展开。物资保障方面,公司派专人驻厂监造甲供物资,印发物资制造与使用规范;远程支持方面,升级EISC、DOC双平台建设,实现井工程管理全过程跟踪;迅速启动科研项目和先导试验,迭代升级核心装备、关键材料,打造原创技术策源地。

随着深地川科1井鸣笛开钻,天然气研究院油化所所长李伟绷紧了神经。为保障该井成功试油改造,天研院采用“揭榜挂帅”的形式,于5月组建了包括李伟在内的16人攻关团队,全力研制满足230摄氏度超高温条件下的酸液缓蚀剂及配套体系。“倒计时键已按下,虽然难度大,但这是我们必须要完成的任务!”李伟和同事斗志昂扬。

创新引领前行

超越自我展未来

7月7日,距离深地川科1井开钻还有两周,西南油气田工程技术处蒲军宏已经作为井控组副组长入驻现场,筹备开钻前的各项准备工作。现场一共有11个支撑组,包括地质工程一体化、井控、物资装备保障等全链条环节,为该井提供全面保障。

在集团公司深地科学探索领导小组统一指挥下,西南油气田与川庆钻探联合成立了深地川科1井现场实施领导小组和现场实施组。其中,成本管控组赫然在列,负责对施工全过程进行成本写实。“由于这口井创新使用日费制管理模式,所以要将成本意识融入现场实施的各个阶段。”成本管控组组长沈祥东介绍道。

创新体现在方方面面。在钻前工程中,由于深地川科1井使用的ZJ120钻机是“独家定制”,国内与之配套的建设用地规范标准等尚不明确,因此只能摸索尝试。西南油气田在充分考虑钻井实际需求的基础上,践行实用、够用、管用原则,优化用地面积,保护耕地。同时,将首次采用井筒液位实时监测系统、地层压力一体化评价系统、岩屑流录井技术等,通过智能化信息化手段,支撑深地川科1井顺利完成地质资料录取。

万米钻探是“磨刀石”,不仅要挑战地下未知的困难,而且要实现自我超越。只有不断创新,才能引领前行方向。据了解,西南油气田实施这项全球深地探索的超级工程,国内外没有可供借鉴的理论技术和成熟产品,一切都要靠自己开展大量系统性、开创性的攻关研究。通过深地川科1井的实施,西南油气田期待获得油气发现和工程技术的突破,也希望探索出一套科学高效的“油公司”组织管理模式,培养锻炼人才,为适应未来艰巨的油气勘探开发任务积累优质经验。

心至苍穹外,目尽星河远。一万米以下的深地世界究竟什么样?期待深地川科1井带回来自地球深处的答案。


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