蓬深6井全景。薛柯 攝川觀新聞?dòng)浾?李欣憶
2月13日，位于綿陽市鹽亭縣境內(nèi)的蓬深6井，以完鉆井深9026米刷新亞洲最深直井紀(jì)錄。記者從中國石油西南油氣田公司獲悉，下一步，四川盆地的萬米科學(xué)探井也將開鉆。
為什么天然氣井越打越深？在地下9000米深處打井，將遭遇哪些世界級(jí)難題？川觀新聞?dòng)浾叩谝粫r(shí)間進(jìn)行了采訪。
深度：地下深度超過珠峰，為什么要打這么深？
2月7日，記者來到綿陽市鹽亭縣大興回族鄉(xiāng)廣裕村，丘陵起伏的農(nóng)田中，一眼就能看到高聳的井架，蓬深6井正在進(jìn)行固井施工。
鉆井隊(duì)長田清江樂呵呵地朝我們走來，盡管已有近20年鉆井經(jīng)驗(yàn)，但他過去最深只打到過地下6800米。“這次直接跨越7000米、8000米、9000米三個(gè)臺(tái)階，干了個(gè)亞洲之最。”
蓬深6井位于蓬萊氣區(qū)，這是四川盆地未來天然氣上產(chǎn)的重要區(qū)域，萬億立方米的增儲(chǔ)新陣地已基本落實(shí)。中國石油西南油氣田公司蓬深6井項(xiàng)目經(jīng)理劉強(qiáng)告訴記者，作為一口重點(diǎn)預(yù)探井，蓬深6井的勘探開發(fā)目的，是探索地下8000米左右的燈影組地層儲(chǔ)層發(fā)育情況及含氣性，因此，其原設(shè)計(jì)井深為7990米。
2021年7月5日，蓬深6井正式開鉆。但鉆到地下8000米左右，發(fā)現(xiàn)含氣性依然很好，“如果不接著打下去就太可惜了。”劉強(qiáng)說，有句話叫“鉆頭不到，油氣不冒”，抓到了苗頭就要乘勝追擊。
田清江帶著鉆井隊(duì)40名隊(duì)員一直打到地下8700米，發(fā)現(xiàn)還有氣層，最終打到了地下9026米，只差100多米把燈影組地層打穿。巧合的是，田清江所在的鉆井隊(duì)叫川慶鉆探90025隊(duì)，“打到9026米，就像超越了自己。”
地下9026米，到底有多深？如果以珠峰8848.86米來衡量，9026米的深度超過了珠峰。從井口一路向下，9026米大約相當(dāng)于從成都錦江賓館到環(huán)球中心的距離。
川慶鉆探90025鉆井隊(duì)正在蓬深6井進(jìn)行鉆井作業(yè)。薛柯 攝回顧四川盆地天然氣勘探開發(fā)的歷史，鉆井深度紀(jì)錄一直不斷刷新。中國石油西南油氣田公司工程技術(shù)處副處長馬勇介紹，1976年，井深6011米的7002井（女基井）在四川廣安完鉆，這是國內(nèi)第一口超過6000米的超深井；僅過了一年，1977年，井深7175米的關(guān)基井在四川綿陽鉆成，這是國內(nèi)第一口超過7000米的超深井。自“十二五”以來，西南油氣田公司完鉆8口8000米以上超深井，2口9000米以上特深井。2022年，位于廣元市劍閣縣的雙魚001-H6井完鉆井深9010米，首超9000米，創(chuàng)國內(nèi)陸上最深水平井紀(jì)錄。
為什么井越打越深？馬勇認(rèn)為，這跟對(duì)油氣資源的認(rèn)識(shí)水平有關(guān)。“過去我們的認(rèn)識(shí)水平就只能發(fā)現(xiàn)比較淺層的油氣資源，現(xiàn)在隨著超深層儲(chǔ)層立體成像、精細(xì)裂縫斷層刻畫等技術(shù)不斷完善，相當(dāng)于給地球深部做CT掃描。”馬勇說，深層、超深層已經(jīng)成為油氣重大發(fā)現(xiàn)主陣地，同時(shí)鉆井技術(shù)也突飛猛進(jìn)，支撐了天然氣立體勘探開發(fā)，不斷向地球深部邁進(jìn)。
難度：地下9000米，每鉆一米都是極限挑戰(zhàn)
看起來蓬深6井只是比設(shè)計(jì)井深多打了1000多米，但其面臨的挑戰(zhàn)卻是世界級(jí)的難度。
首先是超高溫的問題。往地下每打100米，溫度就會(huì)升高2.3—2.5℃，超過9000米的井深，讓蓬深6井的井溫超過200℃。這么高的溫度，帶來兩大難題：一是鉆頭可能會(huì)變形；二是鉆井液會(huì)稠化，“就像煮稀飯一樣，超高溫會(huì)讓鉆井液流不動(dòng)。”馬勇說。
為抗高溫，采用了特制材料的鉆頭并搭配冷卻工藝，鉆井液從之前的水基鉆井液，更換為專門研發(fā)的油基鉆井液。“油比水的沸點(diǎn)更高，油基鉆井液更能抗高溫。”田清江說，但成本也比水基鉆井液高出大約3倍，“一碗泥漿（鉆井液）一斤肉”，過去鉆井隊(duì)常用這句話來形容鉆井液的精貴，“換成油基鉆井液之后，還不止一斤肉了，至少得一斤蝦。”田清江打趣道。
第二大挑戰(zhàn)是小井眼的問題。井打得越深，井眼越小，蓬深6井的井眼最小直徑只有15厘米，在地下9000多米的深度，如此小的鉆井空間，對(duì)鉆井的精度控制是極大的考驗(yàn)。
爬上約60余米高的鉆井平臺(tái)，操作室里，郭雷正用手柄控制將套管放入井下。作為井隊(duì)的副司鉆，他和司鉆一起，是決定鉆井成敗的關(guān)鍵人物。盡管鉆井?dāng)?shù)字化技術(shù)不斷提升，引入了機(jī)械臂、數(shù)字孿生技術(shù)等輔助鉆井，但司鉆操作的精細(xì)度，仍然是鉆井的決定性環(huán)節(jié)。就拿直徑15厘米的小井眼來說，只有4.5寸的面碗碗口那么大，在這么小而深的空間里鉆井，郭雷要靠嫻熟精準(zhǔn)的操作，讓鉆頭上下、左右運(yùn)動(dòng)，“在地下9000米，超長的鉆桿就像繩子一樣，鉆頭很難控制。”郭雷說，每打一米都是極限挑戰(zhàn)。
川慶鉆探90025鉆井隊(duì)正在蓬深6井起下鉆作業(yè)。薛柯 攝四川盆地的地層復(fù)雜程度在全國數(shù)一數(shù)二，蓬深6井穿越了10多種地層，每種地層的巖石、流體、溫度、壓力等都不一樣，鉆井過程中很容易出現(xiàn)井漏、卡鉆等事故。田清江還記得不久前驚險(xiǎn)的一幕，當(dāng)時(shí)蓬深6井打到7711米，在井臺(tái)上負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)鉆井液標(biāo)尺的坐崗工報(bào)告，“標(biāo)尺突然下行，可能出現(xiàn)了井漏！”田清江和隊(duì)員們馬上開展處置，只用了8小時(shí)就成功恢復(fù)了鉆進(jìn)。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)井下異常情況，鉆井隊(duì)至今采用儀器+人工監(jiān)測(cè)的雙保險(xiǎn)，坐崗工5分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，1小時(shí)換崗1次，24小時(shí)不停歇。
展望：向深地進(jìn)軍，四川盆地萬米深井已在路上
當(dāng)前，深層、超深層已經(jīng)成為我國油氣重大發(fā)現(xiàn)主陣地，四川盆地的天然氣勘探開發(fā)也不斷向地球深部邁進(jìn)。記者從中國石油西南油氣田公司了解到，目前該公司已在廣元市劍閣縣部署一口萬米科學(xué)探井，預(yù)計(jì)年內(nèi)開鉆。
馬勇介紹，蓬深6井的順利完鉆，為下一步四川盆地萬米深井實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，“蓬深6井實(shí)戰(zhàn)探索的超小井眼鉆井技術(shù)、抗超高溫鉆井液技術(shù)、精細(xì)控壓技術(shù)、固井技術(shù)，為萬米深井實(shí)施提供了技術(shù)支撐。”
在成都理工大學(xué)校長劉清友看來，蓬深6井所使用的鉆機(jī)、地面固控設(shè)備、鉆井泵、鉆頭及配套螺桿鉆具等均為國產(chǎn)化裝備，說明我國已經(jīng)掌握世界先進(jìn)的超深井-特深井鉆井、完井技術(shù)，能夠克服特深（大于9000米）、超高溫（大于200℃）、超高壓（大于150兆帕）、高含硫（大于30克/立方米）等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，標(biāo)志著我國鉆井裝備和鉆井技術(shù)總體達(dá)到世界先進(jìn)水平，在亞洲范圍內(nèi)居于領(lǐng)先地位。
除了鉆井技術(shù)，蓬深6井還在地球物理資料、油氣資源信息、相關(guān)產(chǎn)業(yè)等方面產(chǎn)生推動(dòng)作用。作為亞洲最深的直井，蓬深6井獲取了地球深層的第一手資料，包括巖石、流體、溫度、壓力、復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)和鉆井工況等，極大深化了四川盆地演化歷史的研究，同時(shí)為拓展油氣萬米深層新領(lǐng)域積累了寶貴資料和經(jīng)驗(yàn)。此外，也獲取了四川盆地更多的油氣資源信息，深化超深-特深層油氣資源富集機(jī)理研究，推動(dòng)四川盆地油氣勘探向更深層發(fā)展。其攻克各項(xiàng)難題的過程，也帶動(dòng)了鉆井、錄井、測(cè)井、固井、試油、地球物理探測(cè)等技術(shù)與裝備的進(jìn)步，促進(jìn)材料、工藝、元器件等產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。
“正因?yàn)榉e累了這些寶貴經(jīng)驗(yàn)，讓我們更有信心和能力向萬米深井發(fā)起挑戰(zhàn)。”劉清友說。
