Глобальная сеть, 31 мая 2023, 08:32
Эта статья была перенесена с CCTV News Client.
В Китае началось бурение первой научной исследовательской скважины глубиной 10 000 метров
30 мая Китайская нефтяная корпорация сообщила, что началось бурение первой научной исследовательской скважины глубиной 10 000 метров — Глубокая ТАКО-1, в Таримском нефтяном месторождении в Синьцзяне.
Глубокая ТАКО-1 расположена в самом сердце пустыни Такла-Макан, в районе Сая, и проектная глубина скважины превышает 10 000 метров. Бурение пройдет через 13 различных геологических слоев Таримского бассейна.
Академик Китайской инженерной академии Сунь Цзиншэн:
Таримский бассейн соответствует мировым стандартам по 13 инженерным показателям, связанным с бурением и завершением скважин. Например, такие параметры, как высокая температура, высокое давление, толщина гравийных слоев, толщина солевых слоев и их влияние на потери обсадных труб, коэффициент давления соленой воды, высокая концентрация серы — все эти 7 показателей являются мировыми проблемами, и Таримский бассейн возглавляет их список.
Один шаг — тысяча трудностей. В условиях высоких температур ниже 10 000 метров буровые инструменты становятся мягкими, как паста, и для бурения одной скважины необходимо преодолеть десятки проблем, таких как утечка из скважины, застревание бурового снаряда, обрушение слоев и другие. Чтобы преодолеть трудности, связанные с экстремальной глубиной и уникальной геологической структурой Таримского бассейна, для бурения скважины ТАКО-1 используется первая в мире автоматизированная буровая установка для сверхглубоких скважин глубиной 12 000 метров, разработанная в Китае. Одновременно были разработаны инновационные технологии, такие как рабочие жидкости, выдерживающие температуру до 220°C, а также технологии для бурения с расширением до пяти раз, что обеспечивает надежную техническую поддержку для бурения сверхглубоких скважин.
Большинство углеводородных ресурсов Таримского бассейна находится на глубинах ниже 6 000 метров, а ресурсы на глубинах ниже 8 000 метров превышают 90 миллиардов тонн нефтяного эквивалента, что составляет более половины всех сверхглубоких ресурсов страны, открывая огромные перспективы для дальнейшей разведки.
Что такое научная исследовательская скважина?
Научная исследовательская скважина, или (Кэ Тань Ин), предназначена для изучения эволюции Земли, происхождения жизни, изменений климата, предотвращения бедствий и эффективного использования природных ресурсов.
В настоящее время международные научные исследовательские скважины делятся на три основные категории:
- Международная континентальная программа бурения — предназначена для исследования глубинной структуры континентов, миграции тепла, веществ и жидкостей внутри земной коры.
- Международная программа океанских открытий — направлена на изучение состава и структуры океанского дна, происхождения жизни на Земле, взаимодействия различных оболочек Земли, а также на развитие технологий для глубоководного бурения.
3. Сверхглубокая разведка и разработка углеводородов — фокусируется на добыче углеводородных ресурсов с огромных глубин.
Фэн Шаобо, директор Института нефтегазовых инженерных исследований Таримского нефтяного месторождения Китайской нефтяной корпорации:
Скважина Глубокая ТАКО-1 несет две важнейшие задачи: научные исследования и открытие углеводородных ресурсов. После достижения прорыва эта скважина имеет огромное стратегическое значение для обеспечения энергетической безопасности страны, значительное практическое значение для завоевания научно-технологического лидерства, а также важное реальное значение для поиска и освоения масштабных углеводородных ресурсов.
На данный момент в мире пробурено всего 67 скважин глубиной более 10 000 метров, из которых 48 были завершены за последние 10 лет, в основном в США, России и других странах. Однако, среди них только одна наземная скважина с вертикальной глубиной более 10 000 метров — это скважина Кола SG-3, бурение которой было начато в 1970 году в Кольском полуострове СССР. Она достигла глубины 12 262 метра, и процесс бурения занял 23 года. Скважина Глубокая ТАКО-1, проектная продолжительность бурения которой составляет 457 дней, станет второй наземной скважиной в мире с вертикальной глубиной более 10 000 метров, а также установит новый мировой рекорд по времени бурения сверхглубокой скважины.塔Насколько сложна бурение сверхглубоких скважин в Таримском бассейне
В кембрийский период, 500 миллионов лет назад, Таримский бассейн был известен как Таримское море. Миллионы лет геологических изменений привели к тому, что осадочные карбонатные слои, образовавшиеся в этом море, оказались на глубине нескольких тысяч метров и со временем стали основой для формирования нефти и газа. Геологические условия Таримского бассейна значительно отличаются от других мировых бассейнов. Его геологическая структура сложна и разнообразна, а месторождения углеводородов часто сталкиваются с проблемами сверхглубоких слоев, высоких температур и давлений, что затрудняет разведку и добычу. В Таримском бассейне бурение скважин связано с тем, что после достижения определенной глубины каждое последующее погружение на 1 метр увеличивает сложность задачи в геометрической прогрессии.
Под слоями песков, простирающимися на тысячи гектаров, скрываются гигантские толщины пород, которые оседали в течение миллиардов лет. Чтобы пробить нефтегазовые каналы между этими породами, необходимо преодолеть экстремальные температуры, давления и высокие геострессы. Чтобы «получить нефть», сначала нужно провести бурение и построить своего рода «автодорогу» между поверхностью Земли и нефтегазовыми месторождениями в недрах, по которой будет двигаться нефть и газ. Однако построить «дорогу в 10 000 метров» — это не просто. На сегодняшний день немногие страны имеют возможность бурить до такой глубины. К таким странам относятся в основном Китай, США и Россия.
Хао Фан, академик Китайской академии наук:
С точки зрения разведки, на глубине примерно 10 000 метров находятся самые глубокие скважины в мире. Таримский бассейн не только имеет большую глубину, но и обладает гораздо более сложной эволюционной историей. Здесь больше всего встречаются такие типы залежей, как трещины и каверны, что значительно усложняет задачу.
Для бурения скважины глубиной 10 000 метров необходимо соединить более 1000 буровых труб. Из-за высоких температур и давлений, буровые трубы становятся мягкими, как «сваренная лапша», что делает их управление крайне сложным. Кроме того, при температуре более 200 градусов Цельсия в подземных условиях, большинство обычных устройств и инструментов, включая электронные компоненты и резинотехнические изделия, будут повреждены и выйдут из строя.
Будучи лидером в области сверхглубокой разведки и разработки углеводородных ресурсов Китая, Таримское нефтяное месторождение потратило 10 лет на бурение скважин с глубиной от 4500 до 6000 метров, и 17 лет на бурение от 7000 до 9000 метров. В марте этого года скважина Гоулэ 3C, расположенная в самом сердце пустыни Такла-Макан, установила новый рекорд для Азии по глубине горизонтального бурения, достигнув 9396 метров.
Дуань Ёнсян, менеджер департамента разведки Таримского нефтяного месторождения, China National Petroleum Corporation:
Благодаря ряду технических прорывов, мы сократили время бурения скважины глубиной 8000 метров с 700 с лишним дней в 2007 году до нынешних в среднем 180 дней, а в некоторых случаях — до ста дней. Это значительно ускорило процесс сверхглубокой разведки в Таримском бассейне.
Глубокая земля — ключевая сила
Первая в мире автоматизированная буровая установка для сверхглубоких скважин глубиной 12 000 метров
Бурение скважин на глубину 10 000 метров сталкивается с множеством неизвестных вызовов, предъявляя более высокие требования к буровым установкам, инструментам, приборам, рабочим жидкостям и другим компонентам. Буровая установка, использованная на скважине Глубокая Тарко 1, является первой в мире автоматизированной установкой для сверхглубоких скважин глубиной 12 000 метров, разработанной в Китае.
Первая в мире автоматизированная буровая установка для сверхглубоких скважин глубиной 12 000 метров имеет высоту 82 метра, что соответствует 24 этажам здания. В сравнении с обычными буровыми установками, её грузоподъемность увеличена с 300-400 тонн до максимальных 900 тонн, что эквивалентно подъему 150 взрослых слонов одновременно. Она оснащена полносистемной автоматизацией колонны, интегрированной системой управления двойной буровой команды и системой управления подъёмом/опусканием с одним нажатием кнопки. Это значительно снижает физическую нагрузку на работников и значительно повышает стандарты безопасности.
Для обеспечения успешного, быстрого и качественного бурения сверхглубоких скважин, компания Baоji Petroleum Machinery под руководством China National Petroleum Corporation (CNPC), в сотрудничестве с Таримским нефтяным месторождением, Западной буровой компанией и другими предприятиями, преодолели множество технических препятствий, включая интеграцию платформы умного управления, систему автономного принятия решений для бурения, сверхвысоконагруженные буровые установки и другие ключевые технологии и оборудование. Скважина Глубокая Тарко 1 также обеспечила внедрение системы информационного взаимодействия, которая позволяет осуществлять удаленный мониторинг состояния оборудования и параметров работы, что гарантирует оперативный контроль, техническое обслуживание, управление данными и удаленную поддержку.
Ху Баомин, исполнительный директор компании Baoshi Petroleum Machinery China National Petroleum Corporation (CNPC):
В ответ на текущую тенденцию развития бурения в условиях полярных регионов, глубоких и сверхглубоких скважин, мы увеличили инвестиции в научно-исследовательскую работу. Эта буровая установка для глубины 10 000 метров на 100% реализует собственные интеллектуальные права.
Глубокая земля” становится главной арендой для открытия нефти и газа в Китае
В последние годы 60% мировых новых запасов нефти и газа поступают из глубоких слоев, что делает разведку этих ресурсов огромным потенциалом. Глубокие и сверхглубокие нефтегазовые ресурсы становятся важной частью энергетического состава Китая.
Нефтегазовые ресурсы Китая в основном распределены по семи основным бассейнам: Тарим, Ордо, Сунляо, Бохай, Сычуань, Чунгар и Чайдаму. Однако в отличие от Ближнего Востока, где нефть может выходить на поверхность, более трети известных нефтегазовых ресурсов Китая расположены на глубине более 4500 метров, а некоторые из них еще глубже. Бассейны Тарим и Сычуань являются двумя наиболее богатыми глубокими нефтегазовыми бассейнами Китая, и в Таримском бассейне более 80% нефти залегает на глубинах более 6000 метров в сверхглубоких слоях.
В последние годы в Таримском нефтяном месторождении
Средняя глубина газовых скважин, пробуренных на Южном Тяньшане, превышает 8200 метров, и в общей сложности было пробурено более 1600 сверхглубоких скважин. Были установлены рекорды по нескольким показателям бурения, геофизических исследований и цементации. Также были обнаружены два газовых резервуара объемом более триллиона кубометров и нефтегазовые запасы на уровне более 1 миллиарда тонн.
Менеджер департамента разведки нефти и газа Таримского нефтяного месторождения Китайской нефтяной корпорации Дуан Юнсянь: В этом году было завершено бурение 37 сверхглубоких скважин, из которых 14 имеют глубину более 8000 метров. В настоящее время средняя глубина бурения в нашем нефтяном месторождении близка к 7100 метрам, что делает его самым глубоким нефтяным месторождением в Китае по средней глубине бурения. Сверхглубокие слои стали основным направлением для увеличения запасов и повышения добычи.
На данный момент ресурсы нефти и газа в глубоких и сверхглубоких слоях Китая составляют 671 миллиард тонн нефтяного эквивалента, что составляет 34% от общего объема нефтегазовых ресурсов страны. Разведка и разработка глубоких и сверхглубоких нефтегазовых ресурсов имеют крайне важное значение для увеличения запасов и стабилизации объемов добычи нефти и газа в Китае.
