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垂直鉆+水平鉆!我國海上第一深井破解全球公認技術難題

2024-04-13 14:00:10

來源:央視新聞客戶端

  記者今天(4月13日)從中國海油獲悉,由我國自主設計實施的海上第一深井正式投產。

  9508米 我國海上第一深井投產

  中國海油恩平油田超深大位移井,位于深圳西南方約200公里的海域,平均水深86米,測試日產原油超過700噸。這口井鉆井深度達9508米。與平常垂直深井有所不同,這口井的垂直深度只有2000米左右,但是在海底地下的水平方向繼續鉆進了8689米。不僅創造了我國海上最深鉆井紀錄,同時也刷新了我國海上鉆井的水平長度紀錄。

  中國海油深圳分公司總工程師 郭永賓:通過技術革新和模式創新,利用8公里外的無人平臺,實施超深大位移井,突破了海洋邊際油田難以開發的壁壘,成功推動恩平21-4油田經濟高效開發。

  像這樣的深井,在業內叫做大位移井,是一種特殊的鉆井技術。簡單來說,就是鉆井過程中,不僅有垂直向下的過程,還有水平方向的鉆進,從而實現距離鉆井平臺幾公里外油氣田的精準開發。這不僅是鉆井技術中的一項極限挑戰,也是全球公認技術難題之一。鉆具幾乎以“躺平”的姿態,依靠外部驅動,在海底水平穿行8000多米,技術難度和作業風險極高。

  中國海油深圳分公司深水工程技術中心總經理 張偉國:在施工過程中通過智能隨鉆導向、井下參數實時采集、旋轉漂浮下套管等先進技術,讓鉆頭精準穿越3個地下斷層,帶動669根、總重564噸的高強度鋼制套管順利下入,建立起穩固的采油通道,作業能力達到世界先進水平。

  什么是邊際油田?如何經濟高效開發?

  海洋油氣勘探開發具有投資高、操作成本高的特點,因此在同等的地質條件下,海上不能經濟有效開發的邊際油田相比陸上要多得多。什么是邊際油田?如何實現經濟高效開發?

  在我國遼闊的藍色海域,除了一般的資源富集區,還發現了越來越多的邊際油田。他們儲量規模相對較小,若采用常規技術開發,經濟效益低。

  為此,工程師們研發出了“大位移井”技術,它能利用現有的生產平臺,遠距離開發邊際油田。這就好比用弓箭射數公里外的標靶,經濟高效,但技術挑戰大、作業風險高。

  恩平油田超深大位移井,完鉆深度9508米,是我國最深大位移井。它從平臺出發,垂直向下,然后水平“拐彎”,成功擊中8600多米外的靶心,從而獲取豐富的油氣資源。

  如此大的水平位移,鉆具幾乎是“躺”在地層上鉆進,在缺乏重力支持下,摩擦力呈指數增加。加上目標儲層又深又遠,鉆井難度不亞于百米外穿針引線。

  為此,工程師們又開發出特制的環保油基鉆井液、連續循環系統等新型裝備,輔以智能隨鉆導向、旋轉漂浮施工等技術,讓鉆具以極低摩擦力的方式,精準到達目標地,建立起近萬米的采油“高速公路”。

  我國超遠超深鉆井技術躋身全球領先行列

  隨著全球油氣需求的持續增長,傳統的、易于開采的油氣資源逐漸減少,各國加大了深地、深海等難開采油氣資源的開發。近年來,通過不懈的技術研發和實踐,我國在超遠、超深鉆井技術上取得了重大進展。

  大位移井技術,作為挑戰定向鉆井極限的尖端科技,對于高效勘探和開發海洋、山地等復雜地帶的油氣資源具有舉足輕重的作用。這一技術在降低經濟門檻、激活邊際地質儲量以及滿足高標準環保要求方面展現出顯著優勢。然而,與垂直鉆井相比,這種“橫向”鉆井方式在水平位移不斷增加時,會遇到摩擦阻力大、軌跡難以控制以及接近安全延伸極限等諸多難題,技術難度成倍上升。

  中國海油深圳分公司總工程師 郭永賓:恩平21-4油田超深大位移井刷新了4項全國紀錄,形成了5類13項技術成果,使用的材料、裝備國產化率達95%,標志著我國成功攻克海上超遠超深鉆井技術瓶頸,依托該模式未來可實現在生產平臺一萬米范圍的油氣資源動用,顯著提高油氣田開發效益。

  近年來,我國海上實施大位移井約350井次,鉆井進尺達174.5萬米,相當于鉆穿近200座珠穆朗瑪峰。我國在作業規模、平均時效、最大水垂比、中靶質量等均居于世界前列。此外,我國已形成了一套完整的海上大位移井技術體系,涵蓋地質勘探、鉆井工程、定向鉆探以及測井工程等多個方面。這一體系不僅實現了邊際油田的規模化開發,還推動了老油田的增產挖潛,對海上油氣資源的增產和保障國家能源安全具有深遠的意義。

  (央視新聞客戶端 總臺央視記者 張偉 何俊儒)

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