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想要挑战万米深层 怎能少得了这个国产钻井利器!

类别:军事 发布时间:2024-02-17 13:48:00 来源:杭州网

我国首口万米科探井——深地塔科1井钻探工作正在进行中。钻井现场位于新疆塔克拉玛干沙漠腹地。从去年5月30日开钻以来,经过两百多天的钻进,正努力向万米挺进。

截至今天上午9点,深地塔科1井已钻进至地下9969米,根据记者了解到的最新进展,目前的钻井速度是每小时掘进0.5米左右。钻头正冲破地下坚硬岩石的阻隔,向万米地层的最后30米进发。

国产钻井“血液”首次挑战万米深层

钻井液被喻为钻井的“血液”,在首口万米科探井钻进过程中,我国自主研发了适应超高温、超高压地层的钻井液体系,成为攻克超深地层钻井难题的利器。

钻井液具有携带岩屑、平衡地层压力、冷却钻头等多种功能。前几天,这口万米深井采用国产钻井液成功处理了井下的恶性井漏,为下步钻进创造了良好条件。

中国石油塔里木油田钻井液企业高级专家 尹达:目前,深地塔科1井这套由全部国产化材料组成的新型抗高温水基钻井液技术,已通过万米超深苛刻工况环境的实践检验,完全符合抗220℃超高温设计要求。下一步还将继续攻关,向240℃以上特高温水平发展,进一步满足地球更深部的钻井作业需要。

万米深度的井底达到220℃超高温、150兆帕超高压,就像一口高压锅一样,在高温高压的环境中,所有食物都会被煮烂。钻井液如果抗温抗压能力不足,则会腐朽变质,一旦性能恶化,将会导致井下复杂事故发生。

中国石油塔里木油田钻井液企业高级专家 尹达:开展了上千次实验,优选和研发了上百种材料,优化了数十种配方,形成了七八套方案,最后论证确定了两套钻井液技术方案,一套现场正在实施,一套替补备用。到目前为止,我们艰难攻克了十二套不同地层的地质复杂,克服了恶性井漏、严重坍塌、高温腐蚀、高温起泡、高温变稠等一系列技术难题,正一步一步地以“零复杂、零事故”的成绩,接近万米大关。

此前,塔里木油田依托自主研发的深井钻井液技术体系,成功支撑了139口超8000米的超深井钻井作业任务,为钻探万米深层储备了强有力的钻井液技术保障。

万米深层钻具经受极限考验

钻井深度越接近万米深层,井下工况就越苛刻,钻井工具时刻经受极限挑战,工程技术人员时刻监测井下钻具运行状态,保障钻井安全。

现在正有1026根钻具在井下使用,钻具自身重量超过350吨,让这些钻具旋转起来并带动钻头破岩,整个过程就像在10公里的长度上拧麻花。超高载荷、超长距离及井下强烈震动,使钻具经受严酷考验。

中国石油塔里木油田钻工具高级技术专家 卢强:深地塔科1井钻进到9000米以后,我们每次起钻都会发现钻具螺纹存在有不同数量的疲劳裂纹,有时候一两根,有时候十多根,如果裂纹不能及时发现,就可能导致断裂,造成恶性事故。

卢强告诉记者,钻井接近万米,运动受力状态特别复杂,能量传递极其困难,井上已发现43根钻具存在疲劳裂纹。

想要挑战万米深层 怎能少得了这个国产钻井利器!

中国石油塔里木油田钻工具高级技术专家 卢强:一千多根钻具有二千多个接头,哪一个都不能有问题,钻具螺纹接头是容易失效部位,我们严格控制累计使用时间,加强监测,确保钻具安全。

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