Отечественное бурение «кровью» бросает вызов глубине 10 тысяч метров 

Первая геологоразведочная скважина глубиной 10 000 метров в моей стране, «Колодец Шэньчжэнь Тако 1», официально преодолела отметку в 10 000 метров, что ознаменовало крупный прорыв в глубокой геотехнической области моей страны. В этом процессе отечественная система бурового раствора, адаптированная к пластам сверхвысокой температуры и сверхвысокого давления, разработанная командой профессора Сунь Цзиньшэна, академика Китайской инженерной академии и Китайского нефтяного университета (Восточный Китай), стала ключевым инструментом для решения проблемы бурения на глубину 10 000 метров.

Буровой раствор, широко известный как раствор, известен как «кровь» буровой техники. Он выполняет ключевые функции, такие как транспортировка бурового шлама, охлаждение буровых долот, поддержание устойчивости стенок скважины, контроль пластового давления и защита пластов нефти и газа. Его производительность и технический уровень напрямую влияют на эффективность, безопасность и стоимость буровых работ.

Научно-исследовательская группа под руководством Сунь Цзиньшэна уже более 30 лет занимается исследованием отечественных буровых растворов и технологий защиты пластов. Он первым предложил теорию химического пленкообразования буровых растворов на водной основе, изобрел химические пленкообразующие буровые растворы на водной основе, а также устойчивые к высоким температурам химические пленкообразователи, высокотемпературные стабилизаторы и смазочные материалы. Агенты и другие ключевые материалы были использованы для достижения независимого контроля над материалами сердцевины бурового раствора, нарушив иностранную монополию на устойчивые к высоким температурам материалы сердцевины бурового раствора и став главным основоположником теории пленкообразования буровых растворов на водной основе в моей стране и одним из главных пионеров технологии устойчивых к сверхвысоким температурам буровых растворов.

Глубокие и сверхглубокие запасы моей страны содержат 39% оставшихся запасов нефти и 57% оставшихся ресурсов природного газа. Они являются основным стратегическим регионом развития нефти и газа моей страны, а также единственным путем для будущего развития нефти и газа. 30 мая 2023 года первая в моей стране научно-разведочная скважина глубиной 10 000 метров, «Глубокая скважина Тако 1» на нефтяном месторождении Тарим компании PetroChina, была пробурена во внутренних районах пустыни Такла-Макан в Синьцзяне, известной как «Море Смерти». Проектная глубина бурения достигла 11 100 метров, цикл бурения составил 457 суток.

Трудно добраться до неба, а еще труднее попасть в землю. Буровое долото скважины Deep Taco 1 должно проникнуть в 13 пластов сверху вниз. Ему необходимо преодолеть десятки проблем, таких как сверхвысокая температура, сверхвысокое давление и нестабильные пласты, включая 7 показателей сложности, занимающих первое место в мире. После бурения на глубину 10 000 метров температура пласта превысила 200°С, а пластовое давление превысило 130 МПа. С каждым метром, уходящим под землю, сложность бурения возрастает в геометрической прогрессии, и соответствующие требования к буровым растворам также растут в геометрической прогрессии.

Задача сложная? Катастрофа! Вы примете задание? ловить! Группа специалистов по сверхвысокотемпературным буровым растворам на водной основе для скважин глубиной 10 000 метров под руководством Сунь Цзиньшэна возьмет на себя важную задачу по созданию отечественных буровых растворов, бросающих вызов скважинам глубиной 10 000 метров.

Под руководством Сунь Цзиньшэна Китайский нефтяной университет (Восточный Китай) и Китайский научно-исследовательский институт нефтяной инженерии и технологий быстро создали совместную научно-исследовательскую группу из 56 человек, состоящую из 56 человек. Опираясь на национальные научно-исследовательские платформы, такие как Национальная ключевая лаборатория глубокой добычи нефти и газа, Национальный центр инженерных исследований по технологиям бурения и заканчивания скважин на нефть и газ, Совместная китайско-саудовская нефтегазовая и энергетическая лаборатория «Пояс и путь» и Центр фундаментальных научных исследований Национального фонда естественных наук по «Управлению потоками при сверхглубоком и сверхглубоком бурении и добыче нефти и газа», они провели углубленные исследования механизма устойчивости бурового раствора к сверхвысоким температурам и солям, исследования и разработки материалов. и построение системы.

Столкнувшись с беспрецедентным давлением и проблемами, никто в команде не сдался. Команда работает вместе над внедрением многолинейных операций, при этом члены дежурят посменно, чтобы максимизировать эффективность исследований и разработок и ускорить их прогресс.

Столкнувшись с проблемой, заключающейся в том, что материалы буровых растворов склонны к деградации, сшиванию или конформационной трансформации в условиях высоких и сверхвысоких температур, что приводит к ухудшению характеристик бурового раствора или даже к выходу из строя, команда Сунь Цзиньшэна провела углубленное исследование механизма защиты буровых растворов от сверхвысоких температур. Он длился более шести месяцев независимых исследований и разработок, провел более 8000 серий экспериментов, отслеживал прогресс на месте в режиме реального времени и успешно создал полностью независимую базу знаний. Запатентованная техническая система буровых растворов с термостойкостью на глубине 10 000 метров до 220°С позволила преодолеть такие узкие места, как недостаточная стойкость бурового раствора к высоким температурам, большие изменения реологических параметров, сложность балансировки различных показателей эффективности. Он решил техническую проблему «застрявшей шейки» буровых растворов, склонных к выходу из строя при высоких температурах, и успешно стал ключом к решению проблемы безопасного и эффективного бурения сверхглубоких и сверхглубоких месторождений нефти и газа.

«Под руководством и заботой академика Суня вся команда, как высокоскоростной двигатель, усердно работает над разработкой новых материалов, способных выдерживать сверхвысокие температуры буровых растворов». Об этом сообщил доцент Ван Цзиньтан из команды Сунь Цзиньшэна. «За несколько месяцев до бурения скважины глубиной 10 000 метров участники, участвовавшие в исследованиях и разработках, взяли на себя инициативу пожертвовать временем отдыха, часто забывая есть и спать, чтобы завершить эксперимент вовремя. Единственной верой, которая поддерживала нас в то время, было успешное применение продуктов, разработанных командой, для бурения скважины глубиной 10 000 метров. Мы не должны допустить, чтобы скважина глубиной 10 000 метров вышла из строя».

Буровой раствор, разработанный командой Сунь Цзиньшэна, проходит через скважины глубиной 10 000 метров, взаимодействует со скальными образованиями и исследует неизвестные участки. Он словно «хранитель» и становится настоящей «кровью» колодца глубиной 10 000 метров. В то же время скважина глубиной 10 000 метров также открывает новую ситуацию для технологии буровых растворов.

После проверки на месте буровой раствор, разработанный командой, обладает хорошей адаптируемостью, высокой термостойкостью системы, контролируемыми реологией и потерей жидкости, отличной смазкой и стабильными общими характеристиками.

Лю Фэнбао из отдела скважинных технологий подразделения разведки нефтяного месторождения Тарим компании PetroChina сказал: «Благодаря неустанным усилиям команда академика Суня не только создала систему бурового раствора на водной основе, которая может выдерживать сверхвысокие температуры 220°C, но также оснастила ее армированием длинного открытого ствола скважины и высокой прочностью на забое. Такие технологии, как закупорка утечек и устойчивость к загрязнению кислыми газами, обеспечивают наиболее надежную гарантию быстрого и успешного бурения глубоких скважин. Тако 1 скважина. Они также предоставляют мудрость и решения для разведки и разработки глубоко залегающих нефтегазовых ресурсов моей страны, а также решения проблемы «застрявшей шеи».

Сунь Цзиньшэн сказал, что он продолжит возглавлять исследовательскую группу по «рабочей жидкости для бурения и заканчивания скважин», взяв на себя обеспечение работы в области энергетики как свою собственную ответственность, сосредоточив внимание на основных фундаментальных научных проблемах и проблемах «застрявшей шеи» в разработке нефти и газа моей страны, уделяя больше внимания результатам научных исследований, преобразованию научных и технологических достижений и развитию резервных научных и технологических инновационных талантов, чтобы привнести научно-технологическую мощь в реализацию научной и технологической самостоятельности и обеспечения национальной энергетической безопасности.