亚洲独一份,这个“百格盒”里藏着塔里木油田万米地下岩石的秘密
2024-02-12 11:26:40 央视新闻客户端

  春节期间,在新疆塔里木油田,我国首口万米科探井——深地塔科1井钻探不歇。深地塔科1井钻井深度到达9850米后,进行了钻头更换。同时也从地下取出了一批岩石碎屑,这是岩石碎屑携带着万米深层丰富的地质信息。这些岩石究竟长什么样,来看总台央视记者古峻岭从现场发回的报道。

  总台央视记者 古峻岭:我们现在看到的这一溜岩石样品,就是从地下不同深度的岩层取上来的岩石碎屑。我们现在看到的这个叫做百格盒,它有100个盒子,钻头每往地下打一米,就取出一份岩屑的样品放在这个格子里,每往下打一米就保留一份岩屑,应该说是非常精细了。

  专家告诉记者,在地质学界,有一片岩石看穿一座山的说法,这些取出的岩屑磨成薄片,显微镜下可以显现万米深层演化的地质信息以及油气生成运移的蛛丝马迹。

  中国石油塔里木油田监督中心地质总监 邓毅:这一盘它是蓝灰色泥岩,它上面有黄铁矿,黄铁矿它黄黄的像黄金一样,在古代还称为假黄金。比如说这一盆里头的,这一颗就是燧石,它也就是古代人叫做火石,拿来打火的,非常非常硬,金刚石的硬度是10,它的硬度就达到了7。

  岩石样品在为我们提供地质信息的同时,也能提供丰富的工程信息。钻头在钻穿岩石时,在岩屑上就会留下不同的痕迹,技术人员通过分析这些岩屑,就可以提供钻头怎样在万米深层穿行的,从而为下一步选择钻井工具提供重要参考。

  中国石油塔里木油田监督中心地质总监 邓毅:比如说这盆,它里面是石膏,非常非常软,然后像粉笔一样,这样一掐它就碎了,它能反应钻头切削,你比如说这种纹路,这个就是钻头切削的痕迹。这些痕迹就像钻头的指纹,它能给我们提供钻头在井下工作的一个状况,也为以后我们的钻头选型,选择什么样的齿,提供一些参考依据。

  深地塔科1井将钻穿塔里木盆地13套地层,工作人员通过搜集分析这些岩屑,可以更加准确了解塔里木盆地沉积演化特征,为我国超深层科学探索和油气发现提供指导。

  总台央视记者 古峻岭:您可别小看这些看似普通的岩石碎屑,它的珍贵程度堪比月球上的土壤。这些是我国首次获取的来自地下万米左右深处的岩石样本,整个亚洲独此一份。

万米深井区域已发现10亿吨储量

  我国首口万米深井所在的富满油田,位于新疆塔克拉玛干沙漠腹地,是我国最大超深油田。目前,这里已有300口油井喷出高产油气,已落实超深油气储量达10亿吨。

  2023年以来,塔里木油田已在富满油田钻完超深井超过70口,其中51口获得日产百吨以上高产,新建原油产能突破百万吨。

  中国石油塔里木油田哈得采油气管理区负责人 王小鹏:我们在富满油田已开发了10个油气区块,通过勘探开发,证实了塔克拉玛干沙漠中心以北300公里区域含油连片,夯实了塔里木油田原油上产基础。

  富满油田是我国能源保障重点工程,油区面积1.7万平方千米,是我国发现的埋藏最深、规模最大、效益最好的超深原油上产区。

  中国石油塔里木油田哈得采油气管理区负责人 王小鹏:去年以来,我们投产8000米深井超过了70口,油气产量当量迈上了400万吨新台阶,建成了我国最大超深油气田。

  随着超深勘探开发的推进,富满油田自西向东落实了34条富含油气大断裂,含油气面积比开发之初扩大了10倍,形成了横向百里连片、纵向千米含油的勘探场面,已累计生产油气突破1200万吨。

  中国石油塔里木油田勘探开发研究院企业高级专家 张银涛:有句话叫为有源头活水来,我们通过万米深井的钻探,将进一步搞清楚我们这10亿吨大油田的源泉在哪里,是如何运移上来的,这样就为下步超深层勘探提供了有力指导,从而更好地在10亿吨之下找下一个10亿吨。

塔里木盆地钻探万米深井有多难

  5亿年前,塔里木盆地还被称作是塔里木海,亿万年的沧桑变化,让海洋中沉积的碳酸盐岩地层深埋在数千米的地下,慢慢形成了石油和天然气。塔里木盆地地质构造复杂多样,油气藏普遍存在超深、超高温、超高压等勘探开发难题。在塔里木盆地打井,钻井到达一定深度极限后,每向下一米,难度都面临着几何倍数增长。

  万顷流沙下覆盖着巨厚的岩石,这些岩石已沉积亿万年之久,从岩石之间撬开油气通道,需要克服极高温、极高压和极高的地应力。要想“拿到油”,首先要通过钻井作业,在地面和地下油气藏之间,修一条能让油气流动的高速公路。但是要修一条“万米之路”,并不容易。

  中国科学院院士 赵文智:在万米深层,你很多地质情况不知道,比如说地层容易坍塌失衡、失稳,地层压力系统变化很大,地下一崩落就把我们钻头埋了。塔里木有一些暗河,钻探到暗河的话,我们泥浆体系就漏了。

  赵院士给记者形象打了一个比喻,万米深处取油就像一个大力士从蚂蚁洞里取东西。

  中国科学院院士 赵文智:一个大力士如果空间足够的宽,你让他举起200斤的重量他易如反掌。但是你让大力士在一个蚂蚁钻的洞里边让他取一个深度1米的东西,即便下面是一个足斤足两的黄金,做起来也很难,这就是我们腾挪的空间非常有限。

  万米深井需要连接1000多根钻杆,由于高温高压下钻杆就像“煮熟的面条”一样,操作起来很难控制。同时,面对地下超过200℃的高温,一般设备和仪器内的电子元器件、橡胶件等就会损坏失效。

  中国工程院院士 孙金声:深度超过9000米以后,在超高温高压环境下,钻井液就像在高压锅里被蒸煮,非常容易失效。万米以后钻柱看起来是钢的,但是井深了以后,井底下就像面条一样,随时可能发生断裂。

  中国科学院院士 赵文智:我们的钻头是在10公里以深的地下,如果说你在地表转10圈,那个钻头不一定能转1圈,其中有9圈都是靠钻具的蠕变把它消耗掉,钻具如果抗扭性或者抗拉性不行的话就可能出问题。高温高压下有很多仪器就失去了灵敏性,它不能准确告诉你地下的真实情况,这也是我们面临的挑战。

  据中国科学院统计,世界上公认的13项钻井难度指标中,塔里木7项排名第一。钻探万米深井需要攻克井漏、卡钻、地层垮塌等几十道难题。

  (总台央视记者 朱江 张伟 古峻岭 张丛婧 唐志坚)

[责任编辑:何艳红]
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