5月1日,中國最深的井在塔里木盆地正式開鉆施工,僅僅一天多就鉆到了2000米深處,直抵硬巖地層。其目標(biāo)是鉆到9472米深處,成為亞洲第一深井,比珠穆朗瑪峰還高600多米。而世界第一深井是12262米,僅僅相差兩千多米,中國的鉆井能夠打破這一紀(jì)錄嗎?
我國油氣資源的1/3都分布在4500米深度以下,塔里木盆地8成以上的石油,更是埋藏在超過6000米的超深地層以下。為了把這些石油“舀”出來,我國能源企業(yè)已自主創(chuàng)新掌握了“超深層儲層立體成像”等技術(shù),給地下近萬米以內(nèi)的地層做“CT”掃描,識別石油的精度達(dá)到了15米。
然而石油找到了,還得能“舀”出來,這就需要深地系列鉆井技術(shù)和裝備,這個問題同樣已得到解決,我國已研發(fā)了抗高溫儀器和精準(zhǔn)定向技術(shù),就像給鉆頭裝上了“眼睛”,可以精確地定位到8000米以下的地層,并且鉆井周期縮短到最低97天,實現(xiàn)了7項關(guān)鍵核心技術(shù)的突破。
在塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠邊緣,我國能源企業(yè)正在進(jìn)行系列油井“深地一號”的鉆探,目前鉆探深度超過8000米的油氣井已經(jīng)有160口。
但沒有最深,只有更深,為了“舀”出地層更深處的石油,“深地一號”躍進(jìn)3-3井5月1日正式開工,向更深的9742米深處挺進(jìn),將爭取在170天的時間內(nèi)到達(dá)這一深度,成為亞洲第一深井。
很多朋友可能就好奇了,那世界第一深井究竟有多深呢?
世界上最深的鉆孔是科拉超深鉆探井,位于俄羅斯科拉半島,深達(dá)12,262米。該鉆井于1970年5月24日開鉆,鉆過7000米堅硬花崗巖后,進(jìn)入了相對較軟的層狀巖石層,結(jié)果鉆頭被巖石卡住,提升過程中掉落。
之后幾年又陸陸續(xù)續(xù)發(fā)生這樣的事故,終于在1979年6月打破了美國創(chuàng)造的9583米深井的世界紀(jì)錄。然后就是鉆鉆停停,到1989年鉆至12262米深時,因鉆柱再次脫落而停止,最終因資金和技術(shù)的挑戰(zhàn)而徹底關(guān)閉。
鉆井越深,遇到的技術(shù)挑戰(zhàn)就越大。1990年代德國大陸深鉆計劃在巴伐利亞的KTB超深鉆孔,鉆到9101米深度時,溫度超過了260℃。同時,越深的鉆孔,地層壓力也越大,超過900米時,可能高達(dá)150兆帕,這些都對鉆探和測量設(shè)備形成巨大壓力。
因為高溫會導(dǎo)致鉆頭材料的性能,包括硬度、強度和韌性都會降低,這會使鉆頭在鉆進(jìn)過程中更容易磨損和損壞。
然后就是高溫可能導(dǎo)致鉆頭熱膨脹,發(fā)生尺寸和形狀變化,影響鉆頭與鉆井工具的配合和鉆井的精度。
此外,高溫也會降低潤滑和冷卻系統(tǒng)的性能和效果,增大摩擦和磨損。
另外,地質(zhì)條件的復(fù)雜性也會給鉆井帶來更大難度。在越來越深的地層中,地殼可能由花崗巖、頁巖、砂巖等不同類型的巖石組成,它們的過渡可能很突然,鉆頭需要在短時間內(nèi)適應(yīng)不同的地質(zhì)條件。此外還有斷層、巖石熔融等現(xiàn)象,都可能給鉆井進(jìn)展帶來了極大的不確定性。
所以我國能源企業(yè)在塔里木盆地鉆探9742米的深度,可能仍然會面臨各種挑戰(zhàn),需要工程師們逐一加以克服。
至于未來會不會鉆探到打破紀(jì)錄的深度,目前還沒有這方面的報道,不過我們可以看到的是,這次鉆探是完全的企業(yè)行為,目的是為了鉆出石油。而此前蘇聯(lián)的科拉鉆孔、德國的KTB鉆孔、以及美國的莫霍面鉆探,都是科學(xué)研究,所以從一點上來看,如果技術(shù)難度太大,耗資太厲害的話,企業(yè)是沒有動力進(jìn)行更深度的鉆探的。
但在新聞報道中我們看到,我國能源企業(yè)之所以鉆探這口近萬米深井,也有為我國今后進(jìn)軍萬米深地提供核心技術(shù)和裝備儲備的目的。
所以從長遠(yuǎn)來看,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新,中國有望在深地科學(xué)領(lǐng)域取得更大的突破。通過不斷地研究和發(fā)展,我們有理由相信,未來中國將有可能鉆探更深的井,甚至挑戰(zhàn)和超越現(xiàn)有的世界紀(jì)錄。
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