日前,中国石油工程技术研究院有限公司荣获2025年度cippe展品创新金奖。为此,《石油与装备》全媒体平台联袂全球石油化工网对获奖单位技术相关负责人张志磊经理做了一对一采访!
记者:请您讲下万米深井的重要意义?
张志磊:习近平总书记在2016年全国科技创新大会明确提出:“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”万米深地油气科探预探工程开启人类探索地球深部新纪元,意义比肩探月工程;代表当今世界“井工程”领域最高水平,将有力推动我国重大技术装备攻关突破,奠定我国在万米深地油气工程技术领域的国际领先地位,实现石油科技高水平自立自强。中国石油2023年部署了2口万米深井,深地塔科1井于今年2月已胜利完钻,完钻井深10910m,成为亚洲第一、世界第二垂深井;深地川科1井,正在平稳顺利实施,目前井深已突破9000m。
记者:当前深层超深层油气资源开发钻井液的主要技术挑战有哪些?
张志磊:深层超深层地质条件复杂,钻井液技术主要面临这“三超”的挑战:超高温导致钻井液处理剂失效,体系失稳;超高压所需钻井液密度高,流变性控制难;超高盐导致黏土絮凝,性能恶化;“三超”叠加,钻井液性能调控难度呈指数级增长。钻井液处理剂抗超高温抗高盐能力严重不足,已成为“卡脖子”难题。
记者:大致介绍钻井液在整个钻井过程中的作用?
张志磊:钻井液被誉为钻井工程的血液,其性能直接决定井下安全、井眼质量和钻井周期。钻井液通常需要具备几大功能:一是悬浮和携带岩屑,保障井眼清洁;二是平衡地层压力、维持井壁稳定;三是冷却和润滑钻头钻柱;四是提供水动力,包括利用高压喷射的水力冲击协助破岩以及为井下工具提供必要的水力功率等。
记者:超高温钻井液技术在保障国家能源安全和深地战略中的重要性是什么?
张志磊:超高温钻井液是超深特深层勘探开发的关键技术。超深特深层复杂的岩性、流体、压力系统和超高温、超高压、超高盐等导致钻井施工风险大(井喷、井涌、井漏等)、工程质量控制难,实现万米钻完井面临着巨大挑战。钻井液作为核心工程技术,亟需实现关键材料突破,建立健全完全自主可控的超高温钻井液及配套技术体系,解决特深与极端温度压力等环境导致的重大难题,助力打造原创技术策源地,支撑钻完井技术迭代升级,推动我国开拓“万米深地油气资源”新领域。
张志磊:超高温高盐钻井液技术在万米深井的施工过程中发挥了怎样的支撑作用?
答:自主研发的抗温240℃抗高盐水基钻井液强力支撑我国首口万米深井-深地塔科1井胜利完钻。钻井液在长达345天作业过程中性能稳定,最长井下高温静止30天,沉降稳定性优秀,对解除井下复杂起到了至关重要的作用,实现了钻井液高温“扛得住”。
记者:超高温钻井液技术未来的研发重点是什么?是否有计划突破更高的温度或压力极限?
张志磊:继往开来,我们将全力保持技术领先,强力支撑深地川科1井的加深、和13000米的科学钻探,我们将持续强化科技引领,向更深层、更高温300℃,不断迈进。
张志磊