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在地底尋找「寶藏」!中國首口萬米科探井鉆井深度突破9900公尺

2024-02-14財經

昨天(13日)下午,中國首口萬米科探井——深地塔科1井鉆探深度已突破9900公尺,正向萬米地層沖刺鉆進。截至目前,中國首口萬米深井采用新換上的金剛石鉆頭,已連續50次取出古老巖石標本。

中國石油塔裏木油田油氣工程研究院院長 馮少波: 根據我們的實測,現在9900公尺地層溫度高達195℃,鉆井液可能會高溫老化,地層上覆巖層壓力高達230兆帕,相當於我們在2萬多米深的海底承受的壓力,這種極限工況,無時無刻不在挑戰我們的鉆工具和鉆井液。

深地塔科1井於去年12月底鉆入9000公尺特深地層。專家告訴記者,9000公尺地層深處高溫高壓,加上巖石擠壓,導致鉆井進度明顯下降。此外,地層深處的高溫高壓還導致了部份鉆具損傷和部份電子元器件失效。目前工作人員借助隨鉆測量系統,即時掌握井下情況變化。

中國石油塔裏木油田油氣工程研究院院長 馮少波: 現在井下溫度已經超過主動防斜工具的耐溫極限,我們探索出了一套防斜的機理和技術手段,在現有的垂鉆工具無法使用的情況下,也有辦法防斜打直,保障我們這口井在萬米深層的井筒品質。

近年來,中國在塔裏木、準噶爾、四川盆地超深領域相繼獲得一批重大油氣發現,進一步證實了中國超深層巨大的勘探開發潛力。根據地質預測,塔裏木盆地萬米深層可能埋藏著儲量豐富的油氣資源,這口井一旦獲得突破,將開啟萬米之下油氣寶庫,在特深地層形成增儲上產接替領域。

入地萬米 尋找油源氣脈

塔裏木盆地超深油氣資源全國第一,大部份油氣埋藏在七八千米的超深地層裏,塔裏木油田透過鉆探萬米深井,更好解鎖深地勘探密碼。

眼下,中國首口萬米科探井正在向萬米地層沖刺鉆進,鉆頭將鉆穿塔裏木盆地13套地層,最終開啟塔裏木盆地最古老的特深生油層。

中國石油塔裏木油田勘探開發研究院總地質師 楊憲彰 : 塔裏木盆地油氣源頭隱藏得很深,我們在富滿油田發現了10億噸油氣區,但還沒有一口井鉆到油氣源頭,現在我們打萬米深井相當於要尋找「油龍」的「龍頭」,它可能潛在地下一萬米,可能更深。

找到深埋地下的生油層,超深勘探的很多地質問題會迎刃而解。位於天山昆侖山脈之間的塔裏木盆地是中國面積最大的含油氣盆地,滄海桑田的地質運動導致油氣深埋地下,沈積形成一個個油氣資源寶藏。

中國石油塔裏木油田勘探事業部經理 段永賢: 塔裏木盆地埋深在6000至10000公尺的石油和天然氣資源分別占其總量的83.2%和63.9%。近十年,塔裏木油田完鉆超深井已突破千口,發現的油氣儲量90%來自深部地層。

56萬平方公裏的塔裏木盆地油氣資源儲量豐富,占全國超深層資源量的一半以上。近年來,塔裏木油田已在這裏發現兩個萬億立方米大氣區和10億噸級大油區,建成中國最大超深油氣生產基地。

鉆探萬米深井會影響地層結構嗎

上天、入地、下海、登極是人們探索自然的壯舉,打造萬米深井,需要向地下鉆探一個十多公裏的孔洞,那麽這個孔洞會不會改變地層結構,會不會誘發地質災害呢?

人們根據地震波傳播速度變化推測確定,地球的內部結構為一同心圈層構造,由地心至地表依次分化為地核、地幔和地殼。打萬米深井就是鉆探地殼。

中國石油塔裏木油田勘探開發研究院企業高級專家 黃少英 : 我們國家之前在塔裏木盆地做過兩條深反射地震剖面,用於探測地下200公裏範圍的地質結構,測定塔裏木盆地地殼厚度大概在37到49公裏,我們萬米深井所在的區域地殼厚度大概在40公裏左右,也就是說,我們入地萬米只相當於打了地殼厚度的四分之一,相當於地球半徑的六百三十七分之一。如果地球是一個雞蛋,我們僅相當於鉆穿了雞蛋皮的四分之一。

實際上,世界上曾經鉆探萬米深井,沒有對地層結構明顯影響的記錄,中國超深鉆井實踐也多次證實,鉆井不會誘發火山地震等地質災害。

中國工程院院士 孫金聲: 目前,世界上打得最深井是蘇聯的科拉3井,它的井深是12262公尺,而地球的地殼厚度達30公裏,地球半徑達到了6300多公裏,不會影響到地球內部結構。並且,油田都是區域性塊狀分布的多孔結構,石油就存在於這些孔、洞和裂縫之中,孔縫裂縫是比較小的,後期需要註水才能將石油采出,而且水的密度比油的密度大,填充以後不會產生結構問題。