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向地下挖了9000米,找到亿吨石油,竟然刚进“鸡蛋壳”?
来源:      发布时间:2022-10-18     分享:

10月15日晚

央视财经频道《对话》栏目

播出了中国产业坐标:

向地球深部进军

《中国产业坐标》聚焦支柱型产业,汇集重量级企业,以中国深度、中国力量、中国高度、中国速度、中国强度、中国精度为线索选出6大坐标。



中国深度——亚洲最深探井

中国石化“深地一号”工程所在的坐标

40°N 82°E

就在这里


中国石化集团公司董事长、党组书记

中国工程院院士 马永生

在《对话》中讲述了中国石化

保障国家能源安全

探索地球深部奥秘的故事



本期《对话》邀请了中国工程院院士,中国石化副总地质师郭旭生,与国务院发展研究中心,资源与环境政策研究所副所长,研究员郭焦锋作为坐标见证者。


我们在“深地”发现了什么?


顺北油气田基地位于塔里木盆地大漠深处,是中国石化“深地工程”的一部分。目前这个基地已经打出了41口超过8000米深的井,堪称“地下珠峰”,这片油气基地被称为“深地一号”




打出这口亚洲最深的井,总共花了多长时间?


马永生:“这口目前亚洲陆上最深水平井——顺北56X井,用了285天,目前看它是比较快的,当然我们最近还有更快的井,就是4-2井。也是在这个地区用了128天,我相信在未来会不断地缩短创造新的更高的记录。”



“深地一号”现场什么样?

西北油气分公司开发首席专家 杨敏:“我现在所处的位置是塔里木盆地‘深地一号’中国石化顺北油气田。我左边是顺北4-5H井。该井在2021年12月底完钻,完钻井深达到了8850米,初期测算油气当量1357吨。目前也是我们发现的15口“千吨井”之一。”


顺北的油气井实施无人值守管理,油气通过管线输送至联合站,现场画面以及生产运行参数通过信息装置,实时传送至几十公里以外的顺北生产运行指挥中心,技术人员实行远程控制。




“深地一号”的意义

8月10日,中国石化宣布:公司在油气勘探开发领域实施的“深地工程”获得重大突破——顺北803斜井测试获高产工业油气流,成为顺北油气田超深层第15口“千吨井”。


顺北油藏埋深普遍大于7300米,其中有41口井的钻井深度超过8000米,已落实四个亿吨级油气区,标志着这一全球埋藏最深的油气田被成功勘探开发,对我国深地矿产资源的勘探具有较强的指导意义。截至目前,生产原油近500万吨、天然气20亿立方米。

早年的井多数是直井,随着后期发展,钻头可以按照地质家设计的轨迹,可以水平、可以大角度,甚至往上打。


马永生:“9300米的这口井,实际上是打到8000(多)米的时候,我们希望能够穿越更多油气层,所以人为让它变成水平段,油气产量那么高,就是得益于这种技术。”



为什么说入地比上天还难?


朱光亚院士曾经在考察油田时说过“原以为上天难,现在看来入地更难”。


入地,为什么比上天难?


马永生:“一方面,人类对太空的研究历史比较悠久,而脚下的土地虽然离我们很近,认识却并不清晰;另一方面,太空是可见的,而地球深部难以观测,经过上亿年、千万年的气候和地质变化,地层结构也是千变万化,极度复杂。”



顺北地区面临超深、超高温、超高压、垮塌,且多因素叠加共存,钻完井工程世界级难题这条道路特别难建,挑战很大。


坚硬的金属在8000米下,几乎就像“煮熟的面条”一样,一般材料和仪器设备难以发挥作用。要承受120兆帕的压力,就好像指甲盖大小的面积上,站了12头8吨重的大象



面对种种难题,“深地一号”工程成功的背后离不开理论、技术和装备创新。


中国石化采用地质物探工程一体化大兵团攻关模式,在地质理论认识、物探和工程方面解决了一系列瓶颈问题。


勘探理论认识创新描绘出地下丰富的油气资源,物探技术创新使得8000米地下复杂地质体“看得清”,这两方面的创新是勘探突破的基础和前提。


钻完井是在地面和地下油气之间建立一条油气流通通道,要把这些深埋地下的想象,变成地面现实的油流、而且要高产高效,关键是安全高效的钻完井技术,同时,工程技术不断突破也是降低成本的原因之一。



看得到如何实现“打得快、打得准”?

郭旭生:“当通过地球物理的手段,把地下储集空间清晰描述出来后,就了解了地下油气的位置。钻井相当于从地表到地下8000多米的油藏,修一条公路,让油藏从地下流到地表。我们专门研发破岩效果高的钻头,寿命长、钻速快,使钻井周期大幅减短。”


中国石化还研发了高等级的钻井液体系、抗高温高压的定向测量装备、9000米的自动化钻机等一些配套工具,实现了在深部打得快与打得准。



为什么要向深地进军?



目前虽然浅层油气还有很多,但不足以支撑我国的经济社会发展的需求。全球超过6000米、7000米以上深的资源分布大概在1/4左右,中国则是1/3左右,塔里木占的比例超过2/3。



马永生:“现在(原油)对外依存度越来越高,这种情况下,往深层走,探明深层的油气资源并采出来,是非常有必要的。”



“深地工程”与保障国家能源安全的关系

郭焦锋:“如果深地油气资源能得到更多勘探开发,它可以占到全国石油产量20%,天然气产量40%,加上其他领域的勘探开发,可以实现我国年产2亿吨石油的目标,年产3000亿立方米左右天然气的目标,有了深地资源的强力支撑,我国石油安全供应保障底线,就有了底气。”



多深才算“深地”?

未来会如何?


人类在上个世纪就有过“挖穿地球”的计划,挖了20年宣告失败,前苏联的科拉3井,挖到12262米,还不到地球半径的0.2%,还没有凿透鸡蛋壳;所以人类对地球深部的认知还非常肤浅,远没有达到对太空和深海的认识程度。



世界上第一口超过1000米的井是中国人打出来的


1823—1835(清道光三年至十五年),在今天四川省自贡市开凿了一口燊(shen)海井,历时13年钻成世界上首口超千米井,1001.42米,对世界石油天然气勘探开发技术产生了巨大的启蒙、奠基、推动作用,是中国古代第五大发明(英国李约瑟博士,中国古代科学技术史)。



对于地球来说,我们现在探索到了哪个点?以后将会如何?

关于油气勘探深度界线的划分,国内外并没有明确和统一的界定,与地质特征、勘探难度、勘探成本等因素有关。通常将埋深大于或等于4500米的地层定义为深层。在我国油气勘探开发实践中,埋深超过8000米的地层为超深层。垂深超过9000 米为特深井。


马永生:“世界上第一口井是一口超过1000米的井,而目前,世界上最深的井是12262米,国际上已经有15000米的钻机能力,我国有12000米的交流变频钻机。”



“深地”是一个非常广泛的概念,根据不同的阶段、不同的目的,深度的数字一直在变化。


马永生:“所以随着时间的角度,它是在不断地发展,我相信未来1万米甚至更深的井,指日可待。”



除了“深地工程”

马永生在《对话》中

还谈到了以下三个话题

天然气、页岩油、二氧化碳回收利用


如果“深地一号”的“深”是物理的深,技术的深,那普光气田最能体现的则是认识的深。


普光气田的发现震惊了国内外学术界和勘探界,但在那之前,普光被前人判断是“勘探禁区”,它的发现对我国天然气发展,推动我国能源结构转型,对于污染物防治还有国家能源安全作出了巨大贡献。


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全国2亿多人用这里的天然气!快来看你家~

➭ 普光气田是我国首座投产的整装海相高含硫气田,也是川气东送工程的主气源地,惠及长江经济带6省2直辖市共70多个大中型城市、上千家企业、2亿多居民。


着认识和技术的不断深入,新领域、新发现随之而来。目前,胜利济阳页岩油首批上报预测石油地质储量4.58亿吨,这里的成果发现,拓展了我国东部老油田规模增储建产新阵地。


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我国首个陆相断陷盆地页岩油国家级示范区揭牌

➭ 8月25日,中国石化胜利济阳陆相断陷湖盆页岩油国家级示范区揭牌,有助于以重点产区试点示范推动大突破、大发展,进一步加快我国陆相页岩油勘探开发,理论创新、技术创新和管理创新,引领我国陆相断陷盆地页岩油高质量发展。


向深部探索,也不是一味的追求深度,索取资源。

马永生:“我们其实是要寻找到一种更为优化的利用能源、保护环境的方式,让资源更可持续。要洁净能源,更要美丽地球。


习近平总书记提出了“3060目标”,作为能源化工传统产业,在生产高质量油品与高质量化工品的同时,针对二氧化碳排放,中国石化也制定了自己的发展路径和目标,其中一个就是CCUS技术。


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把二氧化碳“埋”在地下!把油“赶”出来!

➭ 8月29日,中国石化宣布我国最大的碳捕集利用与封存全产业链示范基地、国内首个百万吨级CCUS项目——“齐鲁石化-胜利油田百万吨级CCUS项目”正式注气运行,标志着我国CCUS产业开始进入技术示范中后段——成熟的商业化运营。


该项目每年可减排二氧化碳100万吨,相当于植树近900万棵。


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