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我國深井鉆探屢獲突破 新紀(jì)錄是如何書寫的,?

2024-04-09 08:53:41來源:央視新聞客戶端責(zé)任編輯:趙紅媚

  記者8日從中國石化獲悉,我國首口超5000米深層地?zé)峥茖W(xué)探井——福深熱1井成功鉆探至5200米,,再次刷新了我國地?zé)峥茖W(xué)探井的最深紀(jì)錄,,并在多個(gè)地層獲得地?zé)豳Y源,標(biāo)志著華南地區(qū)深層地?zé)峥碧饺〉眯峦黄啤?/p>

  福深熱1井成功鉆探至地下5200米

  福深熱1井位于海南省??谑?,這口井采用“雙驅(qū)鉆井+高壓噴射”等多項(xiàng)自主創(chuàng)新技術(shù),在3900米附近鉆獲溫度達(dá)150℃的地?zé)豳Y源儲(chǔ)層,,在5123米深度鉆獲溫度達(dá)188.71℃的地?zé)醿?chǔ)層,。

  中國石化福深熱1井項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 鄭和榮:福深熱1井主要實(shí)現(xiàn)了探測(cè)海口地區(qū)深層地?zé)豳Y源潛力的目標(biāo),,進(jìn)一步深化了深層高溫地?zé)嵝纬膳c分布的理論認(rèn)識(shí),。發(fā)現(xiàn)了兩類三套地?zé)醿?chǔ)層,,井底溫度超過188℃,實(shí)現(xiàn)了華南地區(qū)尋找深層高溫地?zé)豳Y源的突破,。

  福深熱1井自去年8月開鉆以來,,完成11個(gè)回次的取心。目前正在進(jìn)行井下下套管固井作業(yè),。下一步計(jì)劃通過高壓水力壓裂技術(shù),,對(duì)地?zé)醿?chǔ)層進(jìn)行改造,以期形成具有高效儲(chǔ)水能力的人工儲(chǔ)層,,為后期的地?zé)衢_發(fā)利用創(chuàng)造有利條件,。

  中國工程院院士 郭旭升:未來,依托福深熱1井可建成我國華南首個(gè)深層地?zé)岙a(chǎn)學(xué)研一體化現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究平臺(tái)和開發(fā)利用示范平臺(tái),。在此基礎(chǔ)上,,探索形成適用于我國華南火成巖地區(qū)深層地?zé)豳Y源勘探開發(fā)的理論方法和關(guān)鍵技術(shù)體系,對(duì)于我國東南沿海高熱流區(qū)地?zé)豳Y源勘探開發(fā)都具有重要意義,。

  此前我們所了解到的深井鉆探大都是用于開發(fā)石油和天然氣這一類化石能源,,福深熱1井則是一口深層地?zé)峥茖W(xué)探井,它是用于科學(xué)研究及開發(fā)利用深層地?zé)豳Y源的,。

  什么是深層地?zé)豳Y源?如何開發(fā)利用?

  地?zé)崮苁且环N穩(wěn)定可靠,、綠色低碳的可再生能源,具有儲(chǔ)量大,、分布廣,、清潔環(huán)保等特點(diǎn),正逐漸成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要方向,。福深熱1井位于海南省??谑校蛷倪@里開始了解一下我國在此領(lǐng)域的開發(fā)情況,。

  海南位于全球四大高溫地?zé)釒е坏沫h(huán)太平洋高溫地?zé)釒?,現(xiàn)代火山活動(dòng)強(qiáng)烈,距離最近的一個(gè)火山口只有不到十公里,,是深層地?zé)豳Y源富集區(qū),。

  中國石化石勘院 馮建赟:要打這樣一口深層地?zé)峋枰紤]熱源,、熱儲(chǔ)和蓋層三個(gè)因素,,這就好比用燃?xì)庠钪笠诲侀_水,這個(gè)地方的“燃?xì)庠睢本褪堑叵碌幕鹕綆r,,勘探發(fā)現(xiàn)地下廣泛的花崗巖就是很好的熱儲(chǔ),,在花崗巖之上又發(fā)育了一套很厚的泥巖,能起到保溫作用,,就是“鍋蓋”,,這樣的條件非常適合開發(fā)地?zé)豳Y源,。

  淺層中深層地?zé)豳Y源已成為人類“熱能寶庫”

  從地面鉆井,到地下200米以內(nèi),,一般就是淺層地?zé)豳Y源,,溫度低于25℃,它們的特點(diǎn)是溫度全年保持穩(wěn)定,,可以利用地表與室外空氣溫差,,在冬季為室內(nèi)供暖、夏季供冷,。從200米繼續(xù)往下,,到3千米之間,是中深層地?zé)豳Y源,,埋藏的地下熱水也就是我們熟知的溫泉,,就是其中一種,。

  深層地?zé)崮苡袕V闊開發(fā)應(yīng)用前景

  地下3000米以下,,存在高溫巖體,溫度可超180℃甚至200℃以上,,但是它里面沒有流體,,或僅含少量的水,這種高溫巖體叫干熱巖,。福深熱1井的鉆探目標(biāo)為2.5億年前的花崗巖,,屬于深層干熱巖地?zé)峋.?dāng)前,,我國地?zé)豳Y源開發(fā)利用多以淺層和中深層的水熱型地?zé)釣橹?,而埋?000米以下的深層地?zé)幔绕涫歉蔁釒r資源的開發(fā)尚處于探索階段,。隨著技術(shù)不斷進(jìn)步和對(duì)清潔能源需求的增加,,深層地?zé)崮艿拈_發(fā)將成為未來能源領(lǐng)域的重要研究方向。

  為何此次突破5200米仍然廣受關(guān)注?

  深層地?zé)崮苋绱素S富,,我們?nèi)绾胃咝Ю盟?目前通過物探,、鉆井等手段找到它只是第一步,接下來還需要用水力壓裂等人工改造,,把高溫巖石變得像海綿一樣多孔,,然后再通過地?zé)峋@個(gè)“人造海綿”里注水,用巖石的高溫把水加熱,。最后,,通過另一口地?zé)峋槌鰺崴蛘羝涂梢杂脕戆l(fā)電等利用了,。

  我國之前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了過萬米的深井鉆探,,那么為何此次鉆探剛突破5200米仍然廣受關(guān)注?

  中國工程院院士 郭旭升:對(duì)于油氣井來說,,埋深大于5000米的井是非常多的,但對(duì)于地?zé)峋?,埋深大?000米已經(jīng)屬于深井,。在全球范圍內(nèi),超過5000米的地?zé)峋缚蓴?shù),,在我們國家,,福深熱1井是唯一的一口,也因此廣受關(guān)注,。

  中國工程院院士 郭旭升:福深熱 1井的成功鉆探,,首次在華南地區(qū)發(fā)現(xiàn)隱伏型高溫花崗巖熱儲(chǔ),這一地區(qū),,對(duì)地?zé)岬惹鍧嵞茉葱枨筮€是非常迫切的,,但深層地?zé)峥碧蕉嗄陙恚磳?shí)現(xiàn)突破,。其次,,海南前期深層地?zé)嵫芯勘容^薄弱,可供借鑒的資料也比較少,,選區(qū)選址難度大,。我們研究團(tuán)隊(duì)多年來持續(xù)攻關(guān),形成了有效的探測(cè)評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù),,選定了井位,,發(fā)現(xiàn)了資源。再者,, 福深熱1井目標(biāo)儲(chǔ)層是花崗巖,,硬度高、鉆探難度大,,疊加180多℃的高溫,,給安全高效鉆探、成井和儲(chǔ)層改造帶來較大的挑戰(zhàn),。

  近年來我國多次突破陸海深井鉆探深度

  無論是深地還是深海,,我國向下“鉆研”的腳步從未停歇,一項(xiàng)項(xiàng)紀(jì)錄不斷突破,,越來越多的極具“深度”的奧秘被揭開,,也讓我們對(duì)腳下的地球有了更深入的了解。

  不只是我國首口超5000米深層地?zé)峥茖W(xué)探井——福深熱1井將鉆探至地下5200米,,刷新我國地?zé)峥茖W(xué)探井的最深紀(jì)錄;此前,,位于新疆塔克拉瑪干沙漠腹地的中國石油塔里木油田深地塔科1井,鉆探深度突破一萬米,,目前正在繼續(xù)向目標(biāo)深度11100米挺進(jìn),。這也是迄今為止,,我國第一口垂直深度超過一萬米的井。不僅再次刷新了亞洲最深井紀(jì)錄,,也創(chuàng)造了當(dāng)今世界上,,鉆探一萬米深井用時(shí)最短紀(jì)錄。

  2023年,,中國石化“深地一號(hào)”部署的躍進(jìn)3-3XC井點(diǎn)火測(cè)試,,完鉆井深9432米,刷新了亞洲最深井斜深和超深層鉆井水平位移兩項(xiàng)紀(jì)錄,。近年來,,在塔克拉瑪干沙漠腹地及其周緣,我國已鉆成200多口深度超8000米的超深井,,超深油氣勘探接連突破,。推動(dòng)我國在超深領(lǐng)域找到了一個(gè)又一個(gè)重要的油氣戰(zhàn)略接替區(qū)。

  深海方面,,2021年6月投產(chǎn)的“深海一號(hào)”超深水大氣田天然氣探明地質(zhì)儲(chǔ)量超千億立方米,,是我國目前自主開發(fā)的水深最深、勘探開發(fā)難度最大的海上超深水大氣田,。目前,,“深海一號(hào)”二期項(xiàng)目鉆井總進(jìn)尺已超過50000米,,相當(dāng)于6座珠穆朗瑪峰的高度,,鉆井作業(yè)整體進(jìn)度完成90%?!吧詈R惶?hào)”二期工程全面投產(chǎn)后,,可使“深海一號(hào)”超深水大氣田儲(chǔ)量從1000億立方米提升至1500億立方米,年產(chǎn)量從30億立方米提升至45億立方米,。

  未來我們?nèi)绾纬掷m(xù)向深地深海進(jìn)軍?

  梳理一下近兩年我國的科研團(tuán)隊(duì)在海上和陸地不斷創(chuàng)下的深井鉆探新紀(jì)錄:

  “深海一號(hào)”2021年4月15日完鉆,,其最大水深超過1500米,最大井深達(dá)4000米以上;

  “深地一號(hào)”躍進(jìn)3-3XC井于2023年10月26日完鉆達(dá)到9432米;

  萬米科探井在2024年3月4日鉆探到10000米,,但是目前還沒有完鉆,,還在繼續(xù)進(jìn)行;

  福深熱1井2024年4月8日,突破了5200米,。

  未來我國將如何持續(xù)向深地深海進(jìn)軍?

  中國工程院院士 郭旭升:深地是人類難以達(dá)到的,、淺地表之下的固體地球深部。隨著中淺層資源開發(fā)程度不斷提高,,資源發(fā)現(xiàn)難度日益加大,,深層越來越被廣泛關(guān)注,向地球深部進(jìn)軍意義重大,。

  主要面臨三大難題,。堅(jiān)硬:堅(jiān)硬巖石層進(jìn)入難,。不均勻:探測(cè)信號(hào)弱、分辨率低,。高溫高壓:儀器設(shè)備穩(wěn)定性差,。

  向深地深海進(jìn)軍,一是具有較大科學(xué)探索意義;二是保障國家資源和經(jīng)濟(jì)安全需要;三是推動(dòng)國內(nèi)相關(guān)行業(yè)理論技術(shù)裝備發(fā)展,。

  下一步攻關(guān)方向,,一是要重構(gòu)深地科學(xué)理論體系,占領(lǐng)科學(xué)新高地,。借助人工智能大數(shù)據(jù)等手段,,整合深部油氣、地?zé)?、固體礦產(chǎn)及地震,、火山等理論認(rèn)識(shí);二是要突破瓶頸新技術(shù),建設(shè)深地透明地球;三是要攻關(guān)生物資源的綠色開發(fā)及深地空間綜合利用,。



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