按照石油开采行业的标准,4500米—6000米的井深为深井,6000米—9000米为超深井,超过9000米为特深井,井深越深,开发的难度就越大。不久前,新疆塔里木盆地一处钻井的深度已经接近万米,远超珠穆朗玛峰的高度。
新疆塔里木盆地的深地塔科1号设计垂直井深为11100米,这个数字,是中国陆上勘探此前从未到达过的深度,我国自主研制的全国首台12000米自动化钻机正在这里作业。
塔里木盆地是我国陆上油气潜力最大的盆地之一,埋深在6000米至10000米的石油和天然气资源分别占到塔里木盆地总储量的83.2%和63.9%。
万顷流沙下的岩石已沉积亿万年之久,要想从岩石之间撬开一条油气通道,需要克服极高温、极高压和极高的地应力。
钻探过程中,累计重量达2000多吨的钻头、钻杆、套管等设备将深入地下,穿透包括白垩系在内的10多个地层,直达储油层。
钻头的动力来源于钻杆。尽管从外观上看,钻杆单根长度不过10米,直径也不过14厘米,但看似纤弱的空心钢管,一千多节,节节相连,就能深入地下万米,为钻头传输动力。
石业有句话叫“钻头不到,油气不冒”,钻头对于石油开采的重要性可见一斑。目前像“塔科一号”这样的超深钻井平台所使用的钻头,绝大部分已经实现国产化。
在万米井深的地下探寻宝藏,金刚石钻头就是敲开坚硬地层的“神器”。武汉一家企业拥有国内最大的金刚石钻头数字化生产线,他们研发的超高压复合片锋利如牙齿一般,既高强耐磨,又高韧抗冲。
中国石化机械江钻公司技术中心副主任兼材料研究所所长徐磊:8万个大气压就相当于8头10吨重的大象,站在一个指甲盖上产生的压强,这个压力等级是非常高的。
中国经过70年研发制造,如今几乎99%的钻机硬件都可以实现国产化,国产集成软件也在4年前在宝鸡石油机械有限责任公司问世,这套软件能够兼容绝大多数国内与之配套的硬件,彻底解决了钻机集控系统受制于人的局面。
在国产钻机的助力下,“塔科一号”不断向着“地下珠峰”挺进。同样位于新疆塔里木盆地塔克拉玛干沙漠的中国石化“深地工程”——顺北油气田,目前已钻成深度超过8000米的油气井108口,2023年11月15日,“深地工程”顺北3-3斜井已经完钻井深达9432米,这也是国内陆上最深的商业开发油气田之一。
数据显示,2022年我国原油年产量增长至2.04亿吨,重新跃上2亿吨水平,原油对外依存度降至71.2%。