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中海油湛江分公司领衔攻克世界级技术难题

来源:湛江日报 记者 郭丹 卢志民 通讯员 张光明

高温高压井钻完井作业。中国海油湛江分公司 供图

烟波浩渺的南海上,钻头向下,越过冰凉的海水,穿透坚硬的海底地层,进入炽热的岩层内部,承受着越来越高的温度和压力,精准找到天然气……

海底往下4000米,是生命禁区、资源宝库,更是技术禁区。面对高温高压钻完井这一世界级难题,驻湛单位——中海石油湛江分公司牵头组织技术攻关,研发的南海高温高压钻完井关键技术及工业化应用于近日获得2017年度国家科学技术进步奖一等奖。

“整体水平国际先进,多项技术国际领先!”2016年成果鉴定会上,9位院士作出高度评价。

这套跻身世界前列的高精尖技术,不仅在国内广泛应用,还反向输出海外,为践行“一带一路”倡议和海洋强国战略写下精彩注脚。

“大炼炉”里采“蓝金”

他们向世界级难度发起挑战

南海与美国墨西哥湾、英国北海并称全球三大海上高温高压海区。

这里蕴藏着丰富的“蓝金”——油气资源。国土资源部《全国油气资源动态评价》数据显示,南海高温高压区域蕴藏着近15万亿立方米的天然气,约占南海总资源量的1/3。

但温度和压力,曾经是无法破解的世界级难题。钻井资料显示,南海地层最高温249℃,压力系数2.38。

“压力系数2.38,相当于1.25万吨的重物压在1平方米的面积上。”中国海油湛江分公司总工程师李中说,“南海高温高压区是一个名副其实的‘大炼炉’。”

上世纪80年代起,由于技术实力不够,我国不得已引进6家国际石油公司前来“探宝”。他们耗资49.5亿元钻了15口探井,但许多井无法完钻,更别提发现油气。高温高压区天然气勘探由此成为行业公认的世界级难题。

“高温高压区域钻井,主要难在作业安全与成本两方面。”李中说,“高温高压对钻具、钻井液、固井水泥浆的性能以及作业方案、人员能力等都提出很大挑战,搞不好就会船毁人亡。”

从上世纪90年代开始,中国海油决定自行探索。

李中回忆道,个中困难简直是“环环相扣”“层出不穷”:“因为高压成因复杂,钻前压力预测误差大,作业时地层压力窗口窄、控制难,井眼报废率高达30%。好不容易钻下去了,又受地层高含量二氧化碳腐蚀影响,固井质量差。探井完钻,即使发现良好油气显示,也因海上平台空间狭小,受台风、天然气水合物、冲蚀、震动等影响,测试作业风险高,成功率低。而且钻井周期长、成本高。”

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