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   第7版:中国石化报07版
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深地完井技术创新步伐从未停歇

2025年04月07日 来源: 中国石化报  作者: 张旭东
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    □中国石化石油工程技术研究院完井中心经理  张旭东

    在能源开发领域,完井技术被称为打通油气通道的“临门一脚”,是突破复杂地质条件限制、实现深部油气高效开发的关键环节。随着全球油气资源勘探逐步向超深层迈进,深地完井技术正经历前所未有的变革与创新。

    近年来,我国在传统套管/尾管射孔完井和裸眼完井的基础上,成功研发了一系列适应深层地质特点的新技术,如针对深层碳酸盐岩破碎带的衬管完井技术、超深水平井分段酸压完井技术,以及高温高压环境下的完井测试技术等。这些技术的突破离不开高端材料和设备的支持,如能耐受180摄氏度高温的缓速酸、适用于204摄氏度/105兆帕极端条件的封隔器,以及能在220摄氏度环境下稳定作业的完井液。这些创新成果为仁探1井、福1井等一批重点井的安全高效完井提供了坚实保障,也推动了我国向地球深部进军的能力不断提升。

    然而,在向万米深部地层进发的过程中,深地完井技术仍面临诸多挑战。首先,超深层的高温、高压、复杂地应力和多压力系统对工具和工作液提出了极高的要求,当前能承受223摄氏度/140兆帕极端条件的完井和测试工具仍然稀缺,而缓速酸的耐温性能每提升10摄氏度都是一次技术飞跃。其次,井筒完整性和封隔器可靠性问题也不容忽视,即使套管仅发生3%的变形,也可能导致封隔器密封失效。此外,深地完井技术的数字化和智能化水平仍有待提高,以实现更精准高效的作业。

    尽管困难重重,技术创新的步伐从未停歇。在材料领域,石墨烯复合管材的研发将抗拉强度提升至1500兆帕,相当于在指甲盖大小的截面上悬挂15辆重型卡车;智能完井系统的植入式光纤传感器实现了±0.1摄氏度的温度监测精度,为深地作业提供了实时数据支持。同时,国际合作也为深地完井技术注入了新动力。国际大陆科学钻探计划(ICDP)与我国合作的松科2井项目,不仅提升了我国在深地探测领域的国际影响力,而且为全球深地研究积累了宝贵经验。政策层面的支持同样不可或缺,科技部和自然资源部启动的深地国家重大专项,正是响应“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”的具体行动,有望推动我国万米钻完井关键技术达到国际领先水平。

    在这场向地球深部进军的征程中,每一项技术突破都在改写能源开发的深度极限。未来,深地完井技术的发展将聚焦以下几个方向。在技术创新方面,超深分支井完井技术将成为开发深地难动用储量、实现少井高产的关键;在材料革新方面,研发耐223摄氏度以上的水泥浆、缓速酸和高性能橡胶以应对极端环境;在智能化应用方面,通过数字孪生技术和高速信息传输,打造远程决策和控制系统,实现无人化作业,大幅提升安全水平;在绿色完井方面,随着环保要求的提高,开发绿色、高效的完井液、压裂液和酸液,以及废弃物减量和处理技术,将成为重要趋势。

    未来,深地完井技术将推动深地资源开发向更高效、更智能、更环保的方向迈进,为能源行业的可持续发展提供坚实的技术支撑。在这条充满挑战的创新之路上,每一次技术的改进、每一种新材料的应用,都在为打开地球深部资源宝库铸造新的钥匙。

 

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