孫金聲院士：我國今年將實施兩口萬米特深井鉆探
——首都科學講堂播出《“地下珠峰”如何開采出“油氣寶藏”》講座
【資料圖】
“今年，我國將在塔里木盆地和四川盆地實施兩口萬米科探井的特深井鉆探。”3月25日，北京市科協主辦、北京科學中心承辦的首都科學講堂走進中國石油集團工程技術研究院，中國工程院院士、油氣鉆井工程專家孫金聲在《“地下珠峰”如何開采出“油氣寶藏”》講座中，透露了我國今年將“攀登”超萬米“地下珠峰”的新動向。
“向地球深部進軍”邁出堅實一步
黨的二十大報告明確指出：“加大油氣資源勘探開發和增儲上產力度，確保能源安全。”
深層油氣資源勘探開發是開展地球深部探測的重要組成部分。我國深層、超深層油氣資源達671億噸油當量，占全國油氣資源總量的34%。深層、超深層已成為我國油氣重大發現的主陣地，加快深層油氣勘探開發也成為保障國家能源安全的必然選擇，而鉆井技術則是油氣資源勘探開發必不可少的關鍵環節和手段。
其中，萬米深井鉆完井工程代表了當今世界鉆井技術的最高水平，是我國深部油氣探索、地質科學與裝備發展的必然選擇。它被中國工程院列為“超級工程”，面臨諸多世界級難題，也被比喻為“地下珠峰”。
一直以來，中石油著力打造深地油氣工程原創技術策源地，推動我國深地鉆探工程走向世界頂尖水平。2023年3月，我國位于塔里木盆地的果勒3C井鉆至9396米，成功刷新了亞洲最深水平井紀錄，讓我國在“向地球深部進軍”的偉大征程中邁出了堅實一步。
塔里木、四川盆地超深井七項難度指標世界第一
在本期講座中，孫院士從“地質勘探、鉆完井工程、儲層改造、采油采氣”等角度，為公眾詳細揭秘了我國超深層油氣鉆探工程技術的突破。
油氣鉆完井技術國家工程研究中心的實驗室內部
孫金聲院士透露，今年將實施鉆探的塔里木、四川盆地超深井對標了全球13項工程難度指標，其中高溫高壓、高含硫、礫石厚度、鹽層厚度與套數、鹽水壓力系數等7項難度指標位居世界第一。
第一是溫度高，高達220～260℃。鉆井所用的化學材料、井下工具、密封材料與電子元器件非常容易失效。
第二是壓力高，壓力高達150～200兆帕，遠超過海洋最深處馬里亞納海溝的海水壓力，儀器儀表受高壓容易損毀，而且高密度的鉆井液、水泥漿無法順暢地流動。
第三是窗口窄，同一個地層、裸眼井段和井筒里，有著不同的高低壓層。鉆井就如同“號著地層的脈搏來鉆井”，能夠安全工作的壓力窗口非常窄，好比大卡車在沿著兩根鋼絲繩行駛。在鉆井過程中，液流、井涌、井噴、井塌交替出現，安全風險非常大。
第四是地層硬，堪比磨刀石，可鉆井性達到10級以上，一小時進尺可能不到30厘米，極端情況下可能不到10厘米。
“為了順利完成萬米深地鉆井工程，圍繞‘打成井、打快井、打好井’這個角度出發，我們凝練出十大技術挑戰、五大卡點技術、兩大科學問題。中石油組織產學研科技力量，開展跨學科跨專業跨單位聯合攻關，加強極端工況理論方法和耐特高溫高壓材料研究，加快工程技術裝備突破，助力萬米深層油氣資源的探索與開發。”孫金聲院士表示。
參觀實驗室見識科研“利器”
“攀登”萬米深的“地下珠峰”到底有多難？面向國家重大需求，在廣闊的國土上開采寶貴的石油天然氣資源總共分幾步？塔里木、四川盆地超深井鉆探面臨哪些世界難題？
孫金聲院士在本期首都科學講堂詳細解答了上述問題，還回答了線上觀眾關于為什么要向地球深部進軍、為什么說“上天難，入地更難”、地球上的油氣資源永遠都用不完嗎、“雙碳”目標下我國油氣行業面臨哪些機遇和挑戰等互動問題，使公眾對我國油氣產業的高質量發展之路有了進一步認識。
在主持人的帶領下，觀眾們還在線上“云游覽”了油氣鉆完井技術國家工程研究中心的五個實驗室，見識到了油氣開采鉆探中的諸多科研“利器”。
孫金聲院士（圖右）和首都科學講堂主持人（圖左）在拍攝現場
首都科學講堂致力于服務全民科學素質提升
首都科學講堂由北京市科協主辦、北京科學中心承辦、北京科技報社協辦，本期得到了中國石油天然氣集團有限公司科學技術協會的特別支持，是“做實企業科協、做大市科協聯絡圈”的有力實踐。
講座在科普中國、北京科協視頻號、北京時間、騰訊新聞、北京科技報、一直播、搜狐新聞、蔻享學術、石油工業出版社等平臺播出后，共計58.1萬人次點擊收看，收到了良好的傳播效果。
2023年，首都科學講堂將繼續采取定點演講和流動演講相結合方式，以北京科學中心為主陣地，廣泛協同高校、科研院所、學協會、科技企業、科普場館等開展活動，以科普高質量發展更好地服務全民科學素質提升，服務國際科技創新中心建設。（吉菁菁 丁林）
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