时间: 2024-11-06 22:10:22 | 作者: 合金铸钢件
深埋地下9432米的天然气喷涌而出,燃烧的火焰,见证了一个新的历史时刻。今天,位于新疆塔里木盆地的我国“深地工程”重点油气项目,中国石化“深地一号”跃进3-3井经过177天的钻探作业,成功开井。
经过177天的钻探作业,今天,中国石化“深地一号”跃进3-3井,成功从地下9432米处获得高产油气流,这一深度也刷新了目前亚洲最深井纪录。根据测算,这口井投产后原油日产量达200吨,天然气5万立方米。
中国石化西北油田副总经理 曹自成:这口井测试成功,进一步证明塔里木盆地超深层油气资源丰富。我们也探索形成了一套复杂超深油气藏的勘探开发与工程技术体系,深地工程取得了阶段性进展。
向深地进军,保障国家能源安全,近年来,我国在深层油气资源勘探开发上取得了一系列突破。截至目前,我国在4500米以下共发现油气田352个。当前,塔里木盆地勘探开发全方面进入超深层,已建成我国最大超深层油气生产基地。
在地下9432米的位置采油到底是什么概念?“9432米”是目前油气勘探领域亚洲陆上最深井的深度。如果在地面,正常步行两个小时就能够达到;如果垂直向上,9432米,要比世界最高峰珠穆朗玛峰还高出近600多米;如果是在海底,9432米,基本上可以贯穿大部分海洋地区。在海底最深处的马里亚纳海沟,深度在11000米左右。我们为何需要到万米深的地下找油?从塔里木盆地地层深处取油有多难?怎么样才可以发现地层深处的油气资源?找到了超深层油气,怎么样才可以把它们采出来?
向地球深部进军是我国一定要解决的战略科技问题。我国油气资源主要分布在塔里木、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、四川、准噶尔以及柴达木等七大盆地。但与中东地区的情况不一样,我国已知超过三分之一的油气资源都分布在4500米的地下,有些甚至更深,油气资源达671亿吨油当量,深层、超深层慢慢的变成了我国油气重大发现的主阵地。目前,世界新增油气储量的六成也都来自陆地深部地层。
中国石化西北油田副总经理 曹自成:我们的祖国中浅层的油气勘探已确定进入了高成熟的阶段,但深层资源十分丰富。塔里木盆地是我们的祖国陆上油气增储上产潜力最大的盆地之一,在深层和超深层石油和天然气资源就分别占了总量的83.2%和63.9%。勘探开发利用好深层油气资源,可以更加好保障国家能源安全、端牢能源饭碗。
在五亿年前的寒武纪时期,塔里木盆地还被称为“塔里木海”。亿万年的沧桑变化,让海洋中沉积的碳酸盐地层深埋在了数千米的地下,慢慢形成了石油和天然气。塔里木盆地地质条件与世界其他盆地完全不同,那么从塔里木盆地的地层深处采油到底有多难呢?
中国石化西北油田工程技术管理部经理 刘湘华:在塔里木盆地打井,钻井达到一定深度之后,每向下一米难度都会面临几何倍数增长。和地面施工不同,一深带万难,在塔里木盆地深层勘探开发石油,当钻井打到地下9千米时,井底的温度约200℃,地层压力在150兆帕以上,在世界上衡量钻井难度的13项指标中,塔里木盆地就有7项名列第一。
想将9千米深的地下油气取出,需要连接近千根钻杆,这些钻杆连接起来,就像煮熟的面条,很难操作控制。同时,面对200℃左右的高温,一般设备和仪器内的电子元器件、橡胶件等就会损坏失效,钻头上的导航系统也会失效,难以准确到达目标位置。
中国石化西北油田石油工程技术研究院院长 刘练:经过极致创新攻关,我们探索形成了一套复杂超深井井身结构设计及配套技术,建立了一系列的标准规范,实现了我国关键核心技术的突破,钻井周期从三年前的280天,下降至目前最低的97天,中靶精度由60%提高至90%以上。
我们在地上,怎么样才可以知道地下的油气资源藏在哪呢?物探是油气勘探开发的第一步。
物探就是给地球做高清CT扫描,需要在目标区块设计一张大网,在不同的网点制造高精度的、可控的人造地震波,精准探测地下油气储层的位置、形状等,假如没有物探技术,就无法寻找油气,钻井便没有具体目标。
顺北油气田位于塔克拉玛干沙漠腹地,地震波从出发到返回,要两次穿过像棉被一样的巨厚沙层,传播距离超过两万米,采集数据通常杂乱无章。科研团队经过大量实验和模拟数据,创新弱信号恢复技术,恢复了超深层地震信号,让千变万化的地下世界逐渐清晰呈现在眼前。
另一个难题是超深层装油的“房间”上面,有多期次的火山喷出岩浆,形成的500至700米厚的火成岩,地震波穿越火成岩时,发生了干涉现象,回到接收器后形成复杂的信息。科研团队通过建立地层和断裂带的数据模型,剔除杂乱无章的信号,将超深层的断裂识别精度从30米提高到15米,从而得到地下真实的影像。
中国石化西北油田勘探开发研究院总地质师 韩俊:虽然9000米以深我们识别的断距只有15米,但是这是我们科研人员通过“大兵团”科技攻关模式,汇聚国内外优秀的科研团队,苦苦探索了近四年的成果,才得到万米超深层较为清晰的影像,能够指导我们比较准确找到油气储存的地方。
在物探方面,中国石化发展了系列超深层物探关键技术。相当于我们有了更先进的探地“望远镜”。这个探地“望远镜”不仅能让我们看清曾经深不可测的“地下珠峰”,而且影像十分“高清”。
中国石化西北油田副总经理 曹自成:顺北油气田先后发现了4个亿吨级油气区,实现了重大突破。“深地一号”也成油气领域“深地”原创技术策源地。
“深地一号”跃进3-3井,从找油到采油,都用到了哪些黑科技呢?专业的人介绍,这离不开两大技术,一个是物探,就等于千里眼、顺风耳,另一个就是像贪吃蛇一样的高精度随钻技术,可以“指哪打哪”。
首先要设计井轨迹路线图,用物探技术建立一个地层的数字平行空间。通过随钻仪器定位,钻头钻到哪里,科研团队就要在这个地层的“元宇宙”中标识出来,相当于钻头在数据地图中的导航系统,看清前面的障碍物。在黑暗的地下世界,如果钻头偏离位置后,需要“导航系统”重新规划轨迹,帮助钻头钻至油气藏。
中国石化西北油田石油工程技术研究院院长 刘练:钻头在钻井过程中要经过多个地层,每个地层孔隙发育情况、油气富集状态、岩石性质都有很大的差异。我们创新技术,在每个地层采用对应的技术和方法。例如,二叠系有很多微小的裂缝,在高压力下,保护钻头的钻井液容易漏失,井壁就会垮塌。我们通过在钻井液中加入竹纤维,在钻井壁上迅速形成一层保护膜,驯服了二叠系地层。
科研人员采用高温石英、钛合金等航天耐高温材料,成功研发出国内首套抗温200℃、耐压207兆帕的高精度随钻测量仪器,实现了地下近万米深度“指哪打哪”,地质靶点精准命中率达到100%。
中国石化西北油田工程技术管理部经理 刘湘华:经过创新攻关,我们探索形成了一套世界先进的复杂超深层井身结构设计、配套技术和标准规范,实现了我国油气开发关键核心技术的突破,钻井周期从三年前的280天下降到97天,准确度由60%提高至90%。