截至2月15日,我国部署在塔里木盆地的首口万米深井——深地塔科1井已钻至9900余米,即将钻穿油气盖层,突破万米大关。
深地塔科1井采用我国自主研发大国重器——全球首台12000米特深井自动化钻机,具有100%自主知识产权。“与普通钻机相比,新研发的12000米钻机顶驱荷载能力更强,达到900吨,可一次性吊起1500峰新疆骆驼。”承钻深地塔科1井的中国石油集团西部钻探工程有限公司巴州分公司120001钻井队平台经理林楠说。
矗立在茫茫沙海中的深地塔科1井钻机,高72米。固井作业时,就是这一个“大力士”,将707根空重725吨的套管,安全下到7856米井底,创下我国最深最重固井纪录。
深地塔科1井自动化程度高,液压猫道可将钻杆送至钻井平台。天山网-新疆日报记者 于江艳摄
深地塔科1井钻机配备有全套管柱自动化系统、双司钻控制集成系统、一键式起下钻操控系统,在减轻工人劳动强度的同时,大幅度的提高安全标准。“全套管柱自动化系统配备的液压猫道可将钻杆自动提升到钻台,钻台上的机械手基本实现钻杆提升到下钻全程自动化。”中国石油宝鸡石油机械有限责任公司研究院院长周天明说,该系统可减少工人75%的劳动强度,井架工再也用不着“吭哧吭哧”爬上二层平台,钻工不用全程站在一级高风险区域井口操作。
2023年年初,宝石机械牵头研发12000特深井自动化钻机,攻克了自动化集成控制管理系统等一批关键核心技术,实现设备状态及运行远程监测,为深地塔科1井提供技术指导的院士专家,在全国任何有网络信号的地方,打开手机就能看到深地塔科1井实时生产状况。“这些自动化系统加持在12000米特深井钻机上,就像贴身携带的智能手表,可随时监测血压。”塔里木油田勘探事业部经理段永贤说。
塔里木盆地钻井工程难度全球罕见。对标全球13项钻完井工程难度指标,高温、高压、砾石层的厚度、盐层的厚度与套损、盐水压力的系数、高含硫等7项指标属于世界级难题,其他指标也排名前列。深地塔科1井钻井过程中要攻克高温、高压、高地应力等几十项难题。“卡钻、井斜、井漏、地层坍塌等各种风险都存在。”塔里木油田企业首席专家、深地塔科1井井长王春生说,挑战万米深地极限,每向下延伸1米,难度都呈几何数倍增。
深地塔科1井设计井深11100米,专家预测:钻至目的层时井底温度达到220℃至240℃,如此高温环境,首尾相连的1000余根钻杆变得像面条一样柔软;井底上覆岩层压力达200兆帕以上,相当于4头牛站在指甲盖上,井下工作环境如同一辆重卡行驶在两根细钢丝绳上。
工欲善其事必先利其器。塔里木油田油气工程研究院院长冯少波介绍,为保障深地塔科1井钻至目标层,我国自主研发了高效破岩钻头、承重1000吨的吊卡、抗拉强度942吨的钻杆、高强度金属密封取心工具、抗230℃高温和175兆帕高压测井仪等近200项科技利器,有力推动我们国家钻采装备产业链迭代升级。
最近几天,中国宝武钢铁集团有限公司正在向深地塔科1井运送套管,这是中国宝武专对于深地塔科1井的复杂工况而研发的全球最高钢级套管,具备比较好的韧性,其冲韧性比普通套管高50%。套管抗挤毁性、密封性能等关键性能指标,比目前ISO国际标准中最高钢级套管高出21%以上,而且在220℃高温下,套管各种各样的性能指标仍能保持不变。“研发过程中,模拟地下高温度高压力等几十种工况,开展了上百次实验和现场测试。”宝钢股份钢管事业部产品设计技术首席工程师卢小庆说。
深地塔科1井设计钻完井周期457天,井场展板上写着下一步技术难点及对策。
目前,抗215℃高温螺杆等已研发完成;抗240℃高温取心工具等已完成研制;175兆帕压裂车等已完成先导试验。
截至2月15日,我国部署在塔里木盆地的首口万米深井——深地塔科1井已钻至9900余米,即将钻穿油气盖层,突破万米大关。
深地塔科1井采用我国自主研发大国重器——全球首台12000米特深井自动化钻机,具有100%自主知识产权。“与普通钻机相比,新研发的12000米钻机顶驱荷载能力更强,达到900吨,可一次性吊起1500峰新疆骆驼。”承钻深地塔科1井的中国石油集团西部钻探工程有限公司巴州分公司120001钻井队平台经理林楠说。
矗立在茫茫沙海中的深地塔科1井钻机,高72米。固井作业时,就是这一个“大力士”,将707根空重725吨的套管,安全下到7856米井底,创下我国最深最重固井纪录。
深地塔科1井自动化程度高,液压猫道可将钻杆送至钻井平台。天山网-新疆日报记者 于江艳摄
深地塔科1井钻机配备有全套管柱自动化系统、双司钻控制集成系统、一键式起下钻操控系统,在减轻工人劳动强度的同时,大幅度的提高安全标准。“全套管柱自动化系统配备的液压猫道可将钻杆自动提升到钻台,钻台上的机械手基本实现钻杆提升到下钻全程自动化。”中国石油宝鸡石油机械有限责任公司研究院院长周天明说,该系统可减少工人75%的劳动强度,井架工再也用不着“吭哧吭哧”爬上二层平台,钻工不用全程站在一级高风险区域井口操作。
2023年年初,宝石机械牵头研发12000特深井自动化钻机,攻克了自动化集成控制管理系统等一批关键核心技术,实现设备状态及运行远程监测,为深地塔科1井提供技术指导的院士专家,在全国任何有网络信号的地方,打开手机就能看到深地塔科1井实时生产状况。“这些自动化系统加持在12000米特深井钻机上,就像贴身携带的智能手表,可随时监测血压。”塔里木油田勘探事业部经理段永贤说。
塔里木盆地钻井工程难度全球罕见。对标全球13项钻完井工程难度指标,高温、高压、砾石层的厚度、盐层的厚度与套损、盐水压力的系数、高含硫等7项指标属于世界级难题,其他指标也排名前列。深地塔科1井钻井过程中要攻克高温、高压、高地应力等几十项难题。“卡钻、井斜、井漏、地层坍塌等各种风险都存在。”塔里木油田企业首席专家、深地塔科1井井长王春生说,挑战万米深地极限,每向下延伸1米,难度都呈几何数倍增。
深地塔科1井设计井深11100米,专家预测:钻至目的层时井底温度达到220℃至240℃,如此高温环境,首尾相连的1000余根钻杆变得像面条一样柔软;井底上覆岩层压力达200兆帕以上,相当于4头牛站在指甲盖上,井下工作环境如同一辆重卡行驶在两根细钢丝绳上。
工欲善其事必先利其器。塔里木油田油气工程研究院院长冯少波介绍,为保障深地塔科1井钻至目标层,我国自主研发了高效破岩钻头、承重1000吨的吊卡、抗拉强度942吨的钻杆、高强度金属密封取心工具、抗230℃高温和175兆帕高压测井仪等近200项科技利器,有力推动我们国家钻采装备产业链迭代升级。
最近几天,中国宝武钢铁集团有限公司正在向深地塔科1井运送套管,这是中国宝武专对于深地塔科1井的复杂工况而研发的全球最高钢级套管,具备比较好的韧性,其冲韧性比普通套管高50%。套管抗挤毁性、密封性能等关键性能指标,比目前ISO国际标准中最高钢级套管高出21%以上,而且在220℃高温下,套管各种各样的性能指标仍能保持不变。“研发过程中,模拟地下高温度高压力等几十种工况,开展了上百次实验和现场测试。”宝钢股份钢管事业部产品设计技术首席工程师卢小庆说。
深地塔科1井设计钻完井周期457天,井场展板上写着下一步技术难点及对策。
目前,抗215℃高温螺杆等已研发完成;抗240℃高温取心工具等已完成研制;175兆帕压裂车等已完成先导试验。
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