บ่อน้ำที่ลึกที่สุดในเอเชียเปิดสำเร็จแล้ว! เทคโนโลยีสีดำอะไรที่ใช้ตั้งแต่การค้นหาน้ำมันไปจนถึงการสกัดน้ำมัน

ก๊าซธรรมชาติที่ถูกฝังอยู่ใต้ดินลึก 9,432 เมตร พ่นออกมา และเปลวไฟที่ลุกไหม้ก็เป็นพยานถึงช่วงเวลาประวัติศาสตร์ครั้งใหม่ โครงการน้ำมันและก๊าซหลักของประเทศของฉัน "วิศวกรรมโลกลึก" ซึ่งตั้งอยู่ในลุ่มน้ำ Tarim ในซินเจียง บ่อน้ำ "Shendi No. 1" Yuejin 3-3 ของ Sinopec เปิดได้สำเร็จหลังจากดำเนินการขุดเจาะนาน 177 วัน
หลังจากการขุดเจาะเป็นเวลา 177 วัน "Shendi No. 1" ของ Sinopec ก็กระโดดลงไปในบ่อ 3-3 และได้รับการไหลของน้ำมันและก๊าซที่ให้ผลตอบแทนสูงจากใต้ดิน 9,432 เมตรได้สำเร็จ ความลึกนี้ยังทำลายสถิติปัจจุบันสำหรับบ่อน้ำที่ลึกที่สุดในเอเชียอีกด้วย ตามการคำนวณ ผลผลิตรายวันของหลุมนี้จะสูงถึง 200 ตันของน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติ 50,{8}} ลูกบาศก์เมตรหลังจากที่นำไปผลิต

Cao Zicheng รองผู้จัดการทั่วไปของ Sinopec Northwest Oilfield: ความสำเร็จในการทดสอบบ่อนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าลุ่มน้ำ Tarim อุดมไปด้วยทรัพยากรน้ำมันและก๊าซที่ลึกเป็นพิเศษ นอกจากนี้เรายังได้สำรวจและสร้างชุดระบบเทคโนโลยีการสำรวจ การพัฒนา และวิศวกรรมสำหรับแหล่งเก็บน้ำมันและก๊าซที่มีความลึกพิเศษที่ซับซ้อน และวิศวกรรมดินลึกก็มีความก้าวหน้าแบบค่อยเป็นค่อยไป

จากการก้าวเข้าสู่ใต้ดินลึกเพื่อประกันความมั่นคงด้านพลังงานของชาติ ประเทศของฉันได้ค้นพบความก้าวหน้ามากมายในการสำรวจและพัฒนาแหล่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา จนถึงขณะนี้ มีการค้นพบแหล่งน้ำมันและก๊าซทั้งหมด 352 แห่งในประเทศของฉันที่ต่ำกว่า 4,500 เมตร ปัจจุบันการสำรวจและพัฒนาแอ่งทาริมได้เข้าสู่ชั้นลึกพิเศษแล้ว และสร้างฐานการผลิตน้ำมันและก๊าซที่ลึกพิเศษที่ใหญ่ที่สุดในประเทศของฉัน
ทำไมเราต้องเอาชนะความยากลำบาก
ไปใต้ดินเกือบ 10,000 เมตรเพื่อค้นหาน้ำมันและก๊าซใช่ไหม
แนวคิดในการสกัดน้ำมัน ณ ตำแหน่งใต้ดิน 9,432 เมตร คืออะไร? "9432 เมตร" คือความลึกของบ่อน้ำที่ลึกที่สุดในเอเชียในด้านการสำรวจน้ำมันและก๊าซ หากอยู่บนพื้นก็สามารถไปถึงได้โดยการเดินปกติภายในสองชั่วโมง หากตั้งขึ้นในแนวตั้งจะอยู่ที่ 9,432 เมตร ซึ่งสูงกว่ายอดเขาที่สูงที่สุดในโลกเกือบ 600 เมตร นั่นคือยอดเขาเอเวอเรสต์ ถ้าอยู่ก้นทะเลก็จะสูง 9,432 เมตร ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วสามารถทะลุพื้นที่มหาสมุทรส่วนใหญ่ได้ . ร่องลึกบาดาลมาเรียนาซึ่งเป็นส่วนที่ลึกที่สุดของพื้นมหาสมุทร มีความลึกประมาณ 11,000 เมตร ทำไมเราต้องค้นหาน้ำมันใต้ดินลึก 10000 เมตร? การสกัดน้ำมันจากส่วนลึกของแอ่งทาริมนั้นยากแค่ไหน? เราจะค้นพบแหล่งน้ำมันและก๊าซที่อยู่ลึกลงไปในโลกได้อย่างไร? หากเราพบน้ำมันและก๊าซที่ลึกเป็นพิเศษ เราจะสกัดมันออกมาได้อย่างไร
การก้าวเข้าสู่โลกลึกถือเป็นประเด็นทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเชิงยุทธศาสตร์ที่ประเทศของเราต้องแก้ไข ทรัพยากรน้ำมันและก๊าซในประเทศของฉันส่วนใหญ่กระจายอยู่ในลุ่มน้ำหลัก 7 แห่ง ได้แก่ Tarim, Ordos, Songliao, Bohai Bay, Sichuan, Junggar และ Qaidam อย่างไรก็ตาม สถานการณ์ในตะวันออกกลางแตกต่างออกไป มากกว่าหนึ่งในสามของทรัพยากรน้ำมันและก๊าซในประเทศของฉันกระจายอยู่ใต้ดิน 4,500 เมตร และบางแห่งลึกลงไปอีก ทรัพยากรน้ำมันและก๊าซมีปริมาณเทียบเท่าน้ำมันถึง 67.1 พันล้านตัน ชั้นที่ลึกและลึกมากได้กลายเป็นแหล่งหลักสำหรับการค้นพบน้ำมันและก๊าซที่สำคัญของประเทศของเรา ปัจจุบัน 60% ของปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซใหม่ของโลกมาจากชั้นหินบนบกที่อยู่ลึก

Cao Zicheng รองผู้จัดการทั่วไปของแหล่งน้ำมัน Sinopec Northwest: การสำรวจน้ำมันและก๊าซในประเทศของเราในชั้นตื้นและชั้นกลางได้เข้าสู่ระยะเติบโตเต็มที่ แต่ทรัพยากรที่ฝังลึกนั้นมีอยู่อย่างอุดมสมบูรณ์มาก แอ่งทาริมเป็นหนึ่งในแอ่งที่มีศักยภาพมากที่สุดในการเพิ่มปริมาณสำรองน้ำมันและก๊าซบนบกและการผลิตในประเทศของเรา ทรัพยากรน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่ลึกและลึกเป็นพิเศษคิดเป็น 83.2% และ 63.9% ของทั้งหมดตามลำดับ การสำรวจ การพัฒนา และการใช้ทรัพยากรน้ำมันและก๊าซในระดับลึกสามารถรับประกันความมั่นคงด้านพลังงานของชาติและรักษางานด้านพลังงานได้ดีขึ้น
จากส่วนลึกของแอ่งทาริม
“ได้น้ำมัน” ยากแค่ไหน?
ในช่วงยุคแคมเบรียนเมื่อ 500 ล้านปีก่อน แอ่งทาริมถูกเรียกว่า "ทะเลทาริม" ความผันผวนหลายร้อยล้านปีได้ฝังชั้นคาร์บอเนตที่สะสมอยู่ในมหาสมุทรลึกหลายพันเมตรใต้ดิน และค่อยๆ ก่อตัวเป็นน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ สภาพทางธรณีวิทยาของแอ่งทาริมแตกต่างไปจากแอ่งอื่นในโลกอย่างสิ้นเชิง แล้วการสกัดน้ำมันจากส่วนลึกของแอ่งทาริมนั้นยากแค่ไหน?
Liu Xianghua ผู้จัดการแผนกวิศวกรรมและการจัดการเทคโนโลยีบ่อน้ำมัน Sinopec Northwest: เมื่อขุดบ่อในลุ่มน้ำ Tarim หลังจากเจาะถึงระดับความลึกที่กำหนด ความยากจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณทุกครั้งที่ขุดลงไปหนึ่งเมตร แตกต่างจากการสร้างพื้นผิว โซนลึกมีความยากหลายอย่าง ในการสำรวจและพัฒนาน้ำมันในระดับลึกในลุ่มน้ำทาริม เมื่อเจาะลึกลงไปใต้ดิน 9 กิโลเมตร อุณหภูมิที่ด้านล่างของบ่อจะอยู่ที่ประมาณ 200 องศา และความดันชั้นหินมากกว่า 150 MPa ถือเป็นการวัดการขุดเจาะที่ยากที่สุดในโลก ในบรรดาตัวชี้วัด 13 ตัว มี 7 ตัวจากลุ่มน้ำ Tarim อยู่ในอันดับที่หนึ่ง

หากต้องการสกัดน้ำมันและก๊าซจากใต้ดินที่ระดับความลึก 9 กิโลเมตร จำเป็นต้องต่อท่อเจาะเกือบพันท่อ ท่อเจาะเหล่านี้เปรียบเสมือนบะหมี่ปรุงสุกและใช้งานและควบคุมได้ยาก ขณะเดียวกันเมื่อต้องเผชิญกับอุณหภูมิสูงประมาณ 200 องศา ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และชิ้นส่วนยางในอุปกรณ์และเครื่องมือทั่วไปจะเสียหายและล้มเหลว ระบบนำทางบนสว่านก็จะล้มเหลวเช่นกัน ทำให้ยากต่อการไปยังตำแหน่งเป้าหมายอย่างแม่นยำ

Liu Lian ประธานสถาบันวิจัยเทคโนโลยีวิศวกรรมปิโตรเลียม Sinopec Northwest Oilfield: เราได้สำรวจและสร้างชุดเทคโนโลยีสนับสนุนและเทคโนโลยีสนับสนุนการออกแบบโครงสร้างหลุมลึกพิเศษที่ซับซ้อนผ่านนวัตกรรมและการวิจัยขั้นสูงสุด ได้สร้างชุดมาตรฐานและข้อกำหนด และตระหนักถึงความของฉัน เทคโนโลยีหลักที่สำคัญของประเทศ ด้วยการพัฒนาครั้งนี้ วงจรการขุดเจาะลดลงจาก 280 วันเมื่อสามปีที่แล้ว เหลือระดับต่ำสุดในปัจจุบันที่ 97 วัน และความแม่นยำของเป้าหมายได้เพิ่มขึ้นจาก 60% เป็นมากกว่า 90%
แหล่งน้ำมันและก๊าซที่ฝังลึกลงไปในดิน
จะถูก "มองเห็น" ได้อย่างไร?
เราจะรู้ได้อย่างไรว่าแหล่งน้ำมันและก๊าซซ่อนอยู่ที่ไหนใต้ดิน? การสำรวจแร่ธรณีฟิสิกส์เป็นขั้นตอนแรกในการสำรวจและพัฒนาน้ำมันและก๊าซ
การสำรวจแร่ธรณีฟิสิกส์คือการสแกน CT ของโลกด้วยความละเอียดสูง จำเป็นต้องมีการออกแบบเครือข่ายขนาดใหญ่ในพื้นที่เป้าหมายเพื่อสร้างคลื่นแผ่นดินไหวเทียมที่มีความแม่นยำสูงและควบคุมได้ ณ จุดต่างๆ เพื่อตรวจจับตำแหน่งและรูปร่างของแหล่งกักเก็บน้ำมันและก๊าซใต้ดินได้อย่างแม่นยำ หากไม่มีเทคโนโลยีการสำรวจแร่ธรณีฟิสิกส์ จะไม่สามารถค้นหาน้ำมันและก๊าซได้ และจะไม่มีเป้าหมายเฉพาะสำหรับการขุดเจาะ

แหล่งน้ำมันและก๊าซซุนเป่ยตั้งอยู่ในพื้นที่ห่างไกลจากทะเลทรายทาคลิมากัน คลื่นไหวสะเทือนจะต้องผ่านชั้นทรายหนาคล้ายผ้าห่มสองครั้งตั้งแต่ออกไปจนถึงกลับ โดยมีระยะการแพร่กระจายมากกว่า 20,000 เมตร ข้อมูลที่เก็บรวบรวมมักจะยุ่งเหยิง หลังจากการทดลองและข้อมูลการจำลองจำนวนมาก ทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเทคโนโลยีการกู้คืนสัญญาณที่อ่อนแอและฟื้นฟูสัญญาณแผ่นดินไหวที่ลึกเป็นพิเศษ ทำให้โลกใต้ดินที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาค่อยๆ ชัดเจนต่อหน้าต่อตาเรา

ปัญหาอีกประการหนึ่งคือใน "ห้อง" ที่เต็มไปด้วยน้ำมันที่ลึกเป็นพิเศษ ภูเขาไฟหลายลูกได้ปะทุหินหนืด กลายเป็นหินอัคนีหนา 500 ถึง 700- เมตร เมื่อคลื่นไหวสะเทือนผ่านหินอัคนี การรบกวนจะเกิดขึ้น และหลังจากกลับสู่เครื่องรับ จะก่อให้เกิดข้อมูลที่ซับซ้อน ทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์ได้สร้างแบบจำลองข้อมูลของชั้นหินและโซนรอยเลื่อน ขจัดสัญญาณที่ยุ่งเหยิง และปรับปรุงความแม่นยำของการระบุข้อบกพร่องที่ลึกเป็นพิเศษจาก 30 เมตรเป็น 15 เมตร เพื่อให้ได้ภาพจริงของใต้ดิน

Han Jun หัวหน้านักธรณีวิทยาของสถาบันวิจัยการสำรวจและพัฒนาบ่อน้ำมัน Sinopec Northwest: แม้ว่าระยะรอยเลื่อนที่เราระบุที่ความลึก 9 000 เมตรนั้นอยู่ที่ 15 เมตรเท่านั้น นั่นเป็นเพราะนักวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเราได้รวบรวมทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์ที่โดดเด่น ทั้งในและต่างประเทศผ่านรูปแบบการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี "กองกำลังใหญ่" หลังจากสำรวจอย่างอุตสาหะมาเกือบสี่ปี เราก็ได้ภาพที่ค่อนข้างชัดเจนของชั้นหินและก๊าซที่มีความลึกพิเศษ 10{{4} เมตร ซึ่งสามารถนำทางเราให้ค้นหาตำแหน่งที่เก็บน้ำมันและก๊าซได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ในแง่ของการสำรวจทางธรณีวิทยาฟิสิกส์ Sinopec ได้พัฒนาชุดเทคโนโลยีสำคัญสำหรับการสำรวจทางธรณีวิทยาฟิสิกส์ระดับลึกพิเศษ เทียบเท่ากับการที่เรามี "กล้องโทรทรรศน์" เจาะทะลุพื้นโลกที่ก้าวหน้ากว่า "กล้องโทรทรรศน์" ที่เจาะทะลุพื้นนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เรามองเห็น "ภูเขาเอเวอเรสต์ใต้ดิน" ที่ไม่อาจหยั่งรู้ได้อย่างชัดเจนเท่านั้น แต่ภาพยังมี "ความละเอียดสูง" อีกด้วย

Cao Zicheng รองผู้จัดการทั่วไปของแหล่งน้ำมัน Sinopec Northwest: แหล่งน้ำมันและก๊าซซุ่นเป่ยได้ค้นพบพื้นที่น้ำมันและก๊าซจำนวน 100- ล้านตัน ซึ่งบรรลุความก้าวหน้าครั้งใหญ่ "Deep Earth No. 1" ยังกลายเป็นแหล่งที่มาของเทคโนโลยี "Deep Earth" ดั้งเดิมในแหล่งน้ำมันและก๊าซอีกด้วย
ตั้งแต่การค้นหาน้ำมันไปจนถึงการสกัดน้ำมัน
เทคโนโลยีสีดำสามารถช่วยอะไรได้บ้าง?
"Shendi No. 1" กระโดดลงไปในบ่อ 3-3 เทคโนโลยีสีดำอะไรบ้างที่ถูกนำมาใช้ตั้งแต่การค้นหาน้ำมันไปจนถึงการผลิตน้ำมัน ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุ สิ่งนี้แยกออกจากเทคโนโลยีหลักสองอย่างไม่ได้ หนึ่งคือการสำรวจทางธรณีวิทยาฟิสิกส์ ซึ่งเทียบเท่ากับการมีญาณทิพย์และหู และอีกอันคือเทคโนโลยีการขุดเจาะที่มีความแม่นยำสูง เช่น งูตะกละ ซึ่งสามารถ "โจมตีได้ทุกที่ที่คุณชี้"
ขั้นแรก เราต้องออกแบบแผนผังเส้นทางของบ่อน้ำและใช้เทคโนโลยีการสำรวจแร่ธรณีฟิสิกส์เพื่อสร้างพื้นที่คู่ขนานทางดิจิทัลของการก่อตัว โดยการวางตำแหน่งของเครื่องมือขุดเจาะไม่ว่าดอกสว่านจะเจาะไปที่ใด ทีมวิจัยทางวิทยาศาสตร์จะทำเครื่องหมายไว้ใน "เมตาเวิร์ส" ของชั้นนี้ ซึ่งเทียบเท่ากับระบบนำทางของดอกสว่านในแผนที่ข้อมูลเพื่อให้มองเห็นอุปสรรคได้ชัดเจน ข้างหน้า. ในโลกใต้ดินอันมืดมิด หากดอกสว่านเบี่ยงเบนไปจากตำแหน่ง จำเป็นต้องมี "ระบบนำทาง" เพื่อวางแผนวิถีใหม่เพื่อช่วยสว่านเจาะไปยังแหล่งกักเก็บน้ำมันและก๊าซ

Liu Lian ประธานสถาบันวิจัยเทคโนโลยีวิศวกรรมปิโตรเลียม Sinopec Northwest Oilfield: ดอกสว่านจะต้องผ่านชั้นหินหลายชั้นในระหว่างกระบวนการขุดเจาะ และการพัฒนารูพรุน สถานะการเพิ่มคุณค่าของน้ำมันและก๊าซ และคุณสมบัติของหินในแต่ละชั้นหินนั้นแตกต่างกันมาก เราสร้างสรรค์เทคโนโลยีและนำเทคโนโลยีและวิธีการที่สอดคล้องกันมาใช้ในแต่ละรูปแบบ ตัวอย่างเช่น ระบบเพอร์เมียนมีรอยแตกเล็กๆ จำนวนมาก ภายใต้แรงดันสูง น้ำมันเจาะที่ช่วยปกป้องดอกสว่านจะสูญหายได้ง่าย และผนังบ่อก็จะพังทลายลง ด้วยการเติมเส้นใยไม้ไผ่ลงในน้ำยาเจาะ เราก็สร้างฟิล์มป้องกันบนผนังเจาะได้อย่างรวดเร็ว และทำให้โครงสร้าง Permian เชื่องได้

นักวิจัยทางวิทยาศาสตร์ใช้ควอตซ์อุณหภูมิสูง โลหะผสมไทเทเนียม และวัสดุทนอุณหภูมิสูงอื่นๆ ในการบินและอวกาศ เพื่อพัฒนาเครื่องมือวัดขณะเจาะที่มีความแม่นยำสูงชุดแรกของประเทศ โดยสามารถทนต่ออุณหภูมิ 200 องศา และทนต่อแรงดัน 207 MPa บรรลุ "ชี้และเจาะ" ที่ระดับความลึกเกือบ 10,000 เมตรใต้ดิน " อัตราการเข้าถึงความแม่นยำของเป้าหมายทางธรณีวิทยาถึง 100%

Liu Xianghua ผู้จัดการฝ่ายวิศวกรรมและการจัดการเทคโนโลยีบ่อน้ำมัน Sinopec Northwest: เราได้สำรวจและสร้างชุดการออกแบบโครงสร้างหลุมลึกพิเศษที่ซับซ้อนชั้นนำของโลกผ่านการวิจัยเชิงนวัตกรรม ซึ่งสนับสนุนเทคโนโลยีและข้อกำหนดมาตรฐาน ทำให้เกิดความก้าวหน้าในเทคโนโลยีหลักที่สำคัญ เพื่อการพัฒนาน้ำมันและก๊าซในประเทศของฉัน การเจาะ รอบเวลาลดลงจาก 280 วันเมื่อสามปีที่แล้วเป็น 97 วัน และความแม่นยำเพิ่มขึ้นจาก 60% เป็น 90%