孫金聲院士：我國(guó)今年將實(shí)施兩口萬(wàn)米特深井鉆探

——首都科學(xué)講堂播出《“地下珠峰”如何開(kāi)采出“油氣寶藏”》講座

“今年，我國(guó)將在塔里木盆地和四川盆地實(shí)施兩口萬(wàn)米科探井的特深井鉆探。”3月25日，北京市科協(xié)主辦、北京科學(xué)中心承辦的首都科學(xué)講堂走進(jìn)中國(guó)石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院，中國(guó)工程院院士、油氣鉆井工程專(zhuān)家孫金聲在《“地下珠峰”如何開(kāi)采出“油氣寶藏”》講座中，透露了我國(guó)今年將“攀登”超萬(wàn)米“地下珠峰”的新動(dòng)向。

(資料圖片僅供參考)

“向地球深部進(jìn)軍”邁出堅(jiān)實(shí)一步

黨的二十大報(bào)告明確指出：“加大油氣資源勘探開(kāi)發(fā)和增儲(chǔ)上產(chǎn)力度，確保能源安全?！?/p>

深層油氣資源勘探開(kāi)發(fā)是開(kāi)展地球深部探測(cè)的重要組成部分。我國(guó)深層、超深層油氣資源達(dá)671億噸油當(dāng)量，占全國(guó)油氣資源總量的34%。深層、超深層已成為我國(guó)油氣重大發(fā)現(xiàn)的主陣地，加快深層油氣勘探開(kāi)發(fā)也成為保障國(guó)家能源安全的必然選擇，而鉆井技術(shù)則是油氣資源勘探開(kāi)發(fā)必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和手段。

其中，萬(wàn)米深井鉆完井工程代表了當(dāng)今世界鉆井技術(shù)的最高水平，是我國(guó)深部油氣探索、地質(zhì)科學(xué)與裝備發(fā)展的必然選擇。它被中國(guó)工程院列為“超級(jí)工程”，面臨諸多世界級(jí)難題，也被比喻為“地下珠峰”。

一直以來(lái)，中石油著力打造深地油氣工程原創(chuàng)技術(shù)策源地，推動(dòng)我國(guó)深地鉆探工程走向世界頂尖水平。2023年3月，我國(guó)位于塔里木盆地的果勒3C井鉆至9396米，成功刷新了亞洲最深水平井紀(jì)錄，讓我國(guó)在“向地球深部進(jìn)軍”的偉大征程中邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

塔里木、四川盆地超深井七項(xiàng)難度指標(biāo)世界第一

在本期講座中，孫院士從“地質(zhì)勘探、鉆完井工程、儲(chǔ)層改造、采油采氣”等角度，為公眾詳細(xì)揭秘了我國(guó)超深層油氣鉆探工程技術(shù)的突破。

油氣鉆完井技術(shù)國(guó)家工程研究中心的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部

孫金聲院士透露，今年將實(shí)施鉆探的塔里木、四川盆地超深井對(duì)標(biāo)了全球13項(xiàng)工程難度指標(biāo)，其中高溫高壓、高含硫、礫石厚度、鹽層厚度與套數(shù)、鹽水壓力系數(shù)等7項(xiàng)難度指標(biāo)位居世界第一。

第一是溫度高，高達(dá)220～260℃。鉆井所用的化學(xué)材料、井下工具、密封材料與電子元器件非常容易失效。

第二是壓力高，壓力高達(dá)150～200兆帕，遠(yuǎn)超過(guò)海洋最深處馬里亞納海溝的海水壓力，儀器儀表受高壓容易損毀，而且高密度的鉆井液、水泥漿無(wú)法順暢地流動(dòng)。

第三是窗口窄，同一個(gè)地層、裸眼井段和井筒里，有著不同的高低壓層。鉆井就如同“號(hào)著地層的脈搏來(lái)鉆井”，能夠安全工作的壓力窗口非常窄，好比大卡車(chē)在沿著兩根鋼絲繩行駛。在鉆井過(guò)程中，液流、井涌、井噴、井塌交替出現(xiàn)，安全風(fēng)險(xiǎn)非常大。

第四是地層硬，堪比磨刀石，可鉆井性達(dá)到10級(jí)以上，一小時(shí)進(jìn)尺可能不到30厘米，極端情況下可能不到10厘米。

“為了順利完成萬(wàn)米深地鉆井工程，圍繞‘打成井、打快井、打好井’這個(gè)角度出發(fā)，我們凝練出十大技術(shù)挑戰(zhàn)、五大卡點(diǎn)技術(shù)、兩大科學(xué)問(wèn)題。中石油組織產(chǎn)學(xué)研科技力量，開(kāi)展跨學(xué)科跨專(zhuān)業(yè)跨單位聯(lián)合攻關(guān)，加強(qiáng)極端工況理論方法和耐特高溫高壓材料研究，加快工程技術(shù)裝備突破，助力萬(wàn)米深層油氣資源的探索與開(kāi)發(fā)?！睂O金聲院士表示。

參觀(guān)實(shí)驗(yàn)室見(jiàn)識(shí)科研“利器”

“攀登”萬(wàn)米深的“地下珠峰”到底有多難？面向國(guó)家重大需求，在廣闊的國(guó)土上開(kāi)采寶貴的石油天然氣資源總共分幾步？塔里木、四川盆地超深井鉆探面臨哪些世界難題？

孫金聲院士在本期首都科學(xué)講堂詳細(xì)解答了上述問(wèn)題，還回答了線(xiàn)上觀(guān)眾關(guān)于為什么要向地球深部進(jìn)軍、為什么說(shuō)“上天難，入地更難”、地球上的油氣資源永遠(yuǎn)都用不完嗎、“雙碳”目標(biāo)下我國(guó)油氣行業(yè)面臨哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)等互動(dòng)問(wèn)題，使公眾對(duì)我國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展之路有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。

在主持人的帶領(lǐng)下，觀(guān)眾們還在線(xiàn)上“云游覽”了油氣鉆完井技術(shù)國(guó)家工程研究中心的五個(gè)實(shí)驗(yàn)室，見(jiàn)識(shí)到了油氣開(kāi)采鉆探中的諸多科研“利器”。

孫金聲院士（圖右）和首都科學(xué)講堂主持人（圖左）在拍攝現(xiàn)場(chǎng)

首都科學(xué)講堂致力于服務(wù)全民科學(xué)素質(zhì)提升

首都科學(xué)講堂由北京市科協(xié)主辦、北京科學(xué)中心承辦、北京科技報(bào)社協(xié)辦，本期得到了中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)的特別支持，是“做實(shí)企業(yè)科協(xié)、做大市科協(xié)聯(lián)絡(luò)圈”的有力實(shí)踐。

講座在科普中國(guó)、北京科協(xié)視頻號(hào)、北京時(shí)間、騰訊新聞、北京科技報(bào)、一直播、搜狐新聞、蔻享學(xué)術(shù)、石油工業(yè)出版社等平臺(tái)播出后，共計(jì)58.1萬(wàn)人次點(diǎn)擊收看，收到了良好的傳播效果。

2023年，首都科學(xué)講堂將繼續(xù)采取定點(diǎn)演講和流動(dòng)演講相結(jié)合方式，以北京科學(xué)中心為主陣地，廣泛協(xié)同高校、科研院所、學(xué)協(xié)會(huì)、科技企業(yè)、科普?qǐng)鲳^等開(kāi)展活動(dòng)，以科普高質(zhì)量發(fā)展更好地服務(wù)全民科學(xué)素質(zhì)提升，服務(wù)國(guó)際科技創(chuàng)新中心建設(shè)。（吉菁菁 丁林）