孫金聲院士：我國今年將實(shí)施兩口萬米特深井鉆探

——首都科學(xué)講堂播出《“地下珠峰”如何開采出“油氣寶藏”》講座

“今年，我國將在塔里木盆地和四川盆地實(shí)施兩口萬米科探井的特深井鉆探?！?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)中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院，中國工程院院士、油氣鉆井工程專家孫金聲在《“地下珠峰”如何開采出“油氣寶藏”》講座中，透露了我國今年將“攀登”超萬米“地下珠峰”的新動向。

(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發(fā)和增儲上產(chǎn)力度，確保能源安全?！?/p>

深層油氣資源勘探開發(fā)是開展地球深部探測的重要組成部分。我國深層、超深層油氣資源達(dá)671億噸油當(dāng)量，占全國油氣資源總量的34%。深層、超深層已成為我國油氣重大發(fā)現(xiàn)的主陣地，加快深層油氣勘探開發(fā)也成為保障國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發(fā)必不可少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和手段。

其中，萬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。它被中國工程院列為“超級工程”，面臨諸多世界級難題，也被比喻為“地下珠峰”。

一直以來，中石油著力打造深地油氣工程原創(chuàng)技術(shù)策源地，推動我國深地鉆探工程走向世界頂尖水平。2023年3月，我國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、儲層改造、采油采氣”等角度，為公眾詳細(xì)揭秘了我國超深層油氣鉆探工程技術(shù)的突破。

油氣鉆完井技術(shù)國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、水泥漿無法順暢地流動。

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“號著地層的脈搏來鉆井”，能夠安全工作的壓力窗口非常窄，好比大卡車在沿著兩根鋼絲繩行駛。在鉆井過程中，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)問題。中石油組織產(chǎn)學(xué)研科技力量，開展跨學(xué)科跨專業(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，助力萬米深層油氣資源的探索與開發(fā)?！睂O金聲院士表示。

參觀實(shí)驗(yàn)室見識科研“利器”

“攀登”萬米深的“地下珠峰”到底有多難？面向國家重大需求，在廣闊的國土上開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)解答了上述問題，還回答了線上觀眾關(guān)于為什么要向地球深部進(jìn)軍、為什么說“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)下我國油氣行業(yè)面臨哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)等互動問題，使公眾對我國油氣產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展之路有了進(jìn)一步認(rèn)識。

在主持人的帶領(lǐng)下，觀眾們還在線上“云游覽”了油氣鉆完井技術(shù)國家工程研究中心的五個(gè)實(shí)驗(yàn)室，見識到了油氣開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

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，本期得到了中國石油天然氣集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)協(xié)會的特別支持，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、北京科協(xié)視頻號、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)出版社等平臺播出后，共計(jì)58.1萬人次點(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、科技企業(yè)、科普場館等開展活動，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)國際科技創(chuàng)新中心建設(shè)。（吉菁菁 丁林）