הבאר העמוקה ביותר באסיה נפתחה בהצלחה! באילו טכנולוגיות שחורות משתמשים מחיפוש שמן ועד מיצוי שמן

גז טבעי קבור 9,432 מטרים מתחת לאדמה פלט החוצה, והלהבות הבוערות היו עדות לרגע היסטורי חדש. פרויקט הנפט והגז המרכזי של ארצי "Deep Earth Engineering" הממוקם באגן Tarim ב-Xinjiang, באר "Shendi No. 1" Yuejin 3-3 של Sinopec נפתחה בהצלחה לאחר 177 ימים של פעולות קידוח.
לאחר 177 ימים של פעולות קידוח, "Shendi No. 1" של Sinopec זינק לבאר 3-3 והשיג בהצלחה זרימת נפט וגז עם תשואה גבוהה מ-9,432 מטר מתחת לאדמה. העומק הזה גם שבר את השיא הנוכחי לבאר העמוקה ביותר באסיה. לפי חישובים, התפוקה היומית של באר זו תגיע ל-200 טון נפט גולמי ו-50,000 מ"ק גז טבעי לאחר כניסתה להפקה.

Cao Zicheng, סגן המנהל הכללי של Sinopec Northwest Oilfield: הבדיקה המוצלחת של הבאר הזו מוכיחה עוד יותר שאגן טארים עשיר במשאבי נפט וגז עמוקים במיוחד. כמו כן, חקרנו ויצרנו מערך של מערכות טכנולוגיות חיפוש, פיתוח והנדסה עבור מאגרי נפט וגז מורכבים במיוחד, והנדסת אדמה עמוקה התקדמה בשלבים.

כשאני צועדת לתוך המחתרת העמוקה כדי להבטיח את ביטחון האנרגיה הלאומי, ארצי עשתה סדרה של פריצות דרך בחיפוש ופיתוח של משאבי נפט וגז עמוקים בשנים האחרונות. עד כה, בסך הכל התגלו בארצי 352 שדות נפט וגז מתחת ל-4,500 מטר. נכון להיום, החקירה והפיתוח של אגן תרים נכנסו במלואם לשכבה האולטרה-עמוקה, ונבנה בסיס הפקת הנפט והגז הגדול ביותר בארצי.
למה אנחנו צריכים להתגבר על קשיים
לרדת כמעט 10,000 מטרים מתחת לאדמה כדי לחפש נפט וגז?
מהו הרעיון של הפקת נפט במיקום 9,432 מטר מתחת לאדמה? "9432 מטר" הוא עומק הבאר העמוקה ביותר על החוף באסיה בתחום חיפושי הנפט והגז. אם הוא על הקרקע, ניתן להגיע אליו בהליכה רגילה תוך שעתיים; אם זה אנכי כלפי מעלה, זה 9,432 מטר, שהם כמעט 600 מטר גבוה מהפסגה הגבוהה בעולם, הר האוורסט; אם זה על קרקעית הים, זה 9,432 מטר, שבעצם יכול לחדור לרוב אזורי האוקיינוס. . לתעלת מריאנה, החלק העמוק ביותר של קרקעית האוקיינוס, יש עומק של כ-11,000 מטרים. למה אנחנו צריכים לחפש נפט בעומק 10,000 מטרים מתחת לאדמה? כמה קשה להפיק שמן ממעמקי אגן הטארים? כיצד נוכל לגלות משאבי נפט וגז בעומק כדור הארץ? אם נמצא נפט וגז עמוקים במיוחד, איך נוכל להפיק אותם?
הצעידה לעומק האדמה היא סוגיה אסטרטגית מדעית וטכנולוגית שארצנו חייבת לפתור. משאבי הנפט והגז של ארצי מופצים בעיקר בשבעה אגנים מרכזיים, כולל טארים, אורדוס, סונגליאו, מפרץ בוהאי, סצ'ואן, יונגגר וקיידם. עם זאת, המצב במזרח התיכון שונה. יותר משליש ממשאבי הנפט והגז של ארצי מופצים כ-4,500 מטרים מתחת לאדמה, וחלקם אף עמוקים יותר. משאבי הנפט והגז מגיעים ל-67.1 מיליארד טון שווה ערך נפט. שכבות עמוקות ועמוקות במיוחד הפכו לאתר של ארצנו לאתר העיקרי לתגליות נפט וגז גדולות. נכון לעכשיו, 60% ממאגרי הנפט והגז החדשים בעולם מגיעים משכבות עמוקות ביבשה.

Cao Zicheng, סגן המנהל הכללי של Sinopec Northwest Oilfield: חיפושי הנפט והגז של ארצנו בשכבות רדודות ובינוניות נכנסו לשלב בוגר מאוד, אך משאבים עמוקים נמצאים בשפע מאוד. אגן תרים הוא אחד האגנים בעלי הפוטנציאל הגדול ביותר להגדלת מאגרי והפקת הנפט והגז היבשתיים בארצנו. משאבי נפט וגז טבעי עמוקים ואולטרה-עמוקים מהווים 83.2% ו-63.9% מהכלל, בהתאמה. חיפוש, פיתוח וניצול של משאבי נפט וגז עמוקים יכולים להבטיח טוב יותר את ביטחון האנרגיה הלאומי ולהבטיח את עבודת האנרגיה.
ממעמקי אגן תרים
כמה קשה "להשיג שמן"?
בתקופת הקמבריה לפני 500 מיליון שנה, אגן טארים כונה גם "ים טארים". מאות מיליוני שנים של תהפוכות קברו את תצורות הקרבונט שהופקדו באוקיינוס ​​אלפי מטרים מתחת לאדמה, ויצרו לאט נפט וגז טבעי. התנאים הגיאולוגיים של אגן טארים שונים לחלוטין מאגנים אחרים בעולם. אז כמה קשה להפיק שמן ממעמקי אגן הטארים?
Liu Xianghua, מנהל מחלקת הנדסה וטכנולוגיה של שדות נפט ב-Sinopec Northwest: בעת קידוח באר באגן טארים, לאחר שהקידוח יגיע לעומק מסוים, הקושי יגדל באופן אקספוננציאלי בכל פעם שהוא יורד מטר אחד. בשונה מבנייה על פני השטח, ישנם קשיים רבים באזור העמוק. בחיפוש ופיתוח נפט עמוק באגן תרים, כאשר הקידוח מגיע ל-9 קילומטרים מתחת לאדמה, הטמפרטורה בתחתית הבאר היא כ-200 מעלות ולחץ היווצרות הוא יותר מ-150 MPa. זהו מדד הקידוח הקשה ביותר בעולם. בין 13 האינדיקטורים, 7 מאגן הטארים דורגו במקום הראשון.

כדי להפיק נפט וגז מתחת לאדמה בעומק של 9 קילומטרים, צריך לחבר קרוב לאלף צינורות קידוח. צינורות מקדחה אלו הם כמו אטריות מבושלות וקשה לתפעול ולשליטה. יחד עם זאת, מול טמפרטורות גבוהות של כ-200 מעלות, רכיבים אלקטרוניים וחלקי גומי בכלל ציוד ומכשור ייפגעו ויכשלו. גם מערכת הניווט במקדחה תיכשל, מה שמקשה על הגעה מדויקת למיקום היעד.

ליו ליאן, נשיא Sinopec Northwest Oilfield Petroleum Technology Research Institute: באמצעות חדשנות ומחקר קיצוניים, חקרנו ויצרנו מערכת מורכבת של תכנון מבנה באר עמוק במיוחד וטכנולוגיות תומכות, הקמנו סדרה של תקנים ומפרטים, והגשנו את שלי טכנולוגיות הליבה המרכזיות של המדינה עם פריצת דרך זו, מחזור הקידוח ירד מ-280 ימים לפני שלוש שנים לשפל הנוכחי של 97 ימים, ודיוק היעד גדל מ-60% ליותר מ-90%.
משאבי נפט וגז קבורים עמוק באדמה
איך "להיראות"?
כיצד נוכל לדעת היכן חבויים משאבי הנפט והגז מתחת לאדמה? חיפוש גיאופיזי הוא הצעד הראשון בחיפוש ופיתוח נפט וגז.
חיפוש גיאופיזי הוא לבצע סריקות CT בחדות גבוהה של כדור הארץ. זה דורש תכנון רשת גדולה באזור המטרה כדי ליצור גלים סיסמיים מלאכותיים בעלי דיוק גבוה וניתנים לשליטה בנקודות שונות כדי לזהות במדויק את המיקום והצורה של מאגרי נפט וגז תת-קרקעיים. ללא טכנולוגיית חיפוש גיאופיזית, אי אפשר יהיה למצוא נפט וגז, ולא יהיה יעד ספציפי לקידוח.

שדה הנפט והגז שונביי ממוקם בעורף של מדבר טקלימקאן. הגלים הסיסמיים צריכים לעבור דרך שכבת החול העבה דמוי השמיכה פעמיים מהיציאה לחזרה, עם מרחק התפשטות של יותר מ-20,000 מטרים. הנתונים שנאספו בדרך כלל מבולגנים. לאחר כמות גדולה של ניסויים ונתוני סימולציה, צוות המחקר המדעי חידש טכנולוגיית שחזור אותות חלשה ושיחזר אותות סיסמיים עמוקים במיוחד, מה שהופך את העולם התת-קרקעי המשתנה ללא הרף לבהיר בהדרגה לנגד עינינו.

בעיה נוספת היא שב"חדר מלא בנפט" העמוק במיוחד, הרי געש מרובים התפרצו מאגמה, ויצרו סלעים בעובי של 500 עד 700-מטר. כאשר גלים סיסמיים עוברים דרך הסלעים המעטים, מתרחשת הפרעה, ולאחר החזרה למקלט, הם יוצרים מידע מורכב. צוות המחקר המדעי הקים מודל נתונים של שכבות ואזורי שבר, חיסל אותות מבולגנים ושיפר את הדיוק של זיהוי תקלות עמוק במיוחד מ-30 מטר ל-15 מטר, ובכך השיג תמונות אמיתיות של המחתרת.

האן ג'ון, גיאולוג ראשי של המכון לחקר ופיתוח שדות נפט בצפון מערב סינופק: למרות שמרחק התקלה שזיהינו בעומק של 9,000 מטרים הוא רק 15 מטרים, הסיבה לכך היא שהחוקרים המדעיים שלנו אספו צוותי מחקר מדעיים מצטיינים בארץ ובחו"ל באמצעות מודל המחקר המדעי והטכנולוגי של "החיל הגדול". לאחר כמעט ארבע שנים של חקר קפדני, השגנו תמונות ברורות יחסית של השכבה העמוקה במיוחד של 10,000-מטר, שיכולה להנחות אותנו למצוא בצורה מדויקת יותר היכן מאוחסנים נפט וגז.

במונחים של חיפוש גיאופיזי, Sinopec פיתחה סדרה של טכנולוגיות מפתח לחיפוש גיאופיזי עמוק במיוחד. זה שווה ערך לכך שיש לנו "טלסקופ" חודר אדמה מתקדם יותר. "הטלסקופ" החודר לקרקע הזה לא רק מאפשר לנו לראות בבירור את "הר האוורסט התת-קרקעי" שהיה פעם בלתי נתפס, אלא שהתמונות הן גם מאוד "בהגדרה גבוהה".

Cao Zicheng, סגן המנהל הכללי של Sinopec Northwest Oilfield: שדה הנפט והגז של שונביי גילה ארבעה 100-אזורי נפט וגז של מיליון טון, והשיג פריצת דרך גדולה. "אדמה עמוקה מס' 1" הפכה גם למקור לטכנולוגיות מקוריות של "אדמה עמוקה" בתחום הנפט והגז.
מחיפוש נפט ועד הפקת נפט
אילו טכנולוגיות שחורות יכולות לעזור?
"Shendi No. 1" קפץ לבאר 3-3. באילו טכנולוגיות שחורות נעשה שימוש מחיפוש נפט ועד הפקת נפט? לדברי מומחים, זה בלתי נפרד משתי טכנולוגיות מרכזיות. האחד הוא חיפוש גיאופיזי, שמקביל לראיית רוח ואוזניים, והשני הוא טכנולוגיית קידוח דיוק גבוה כמו נחש חמדן, שיכול "להכות בכל מקום שאתה מצביע".
ראשית, עלינו לתכנן מפת דרכים של מסלול טוב ולהשתמש בטכנולוגיית חיפוש גיאופיזית כדי לבסס מרחב מקביל דיגיטלי של המבנה. באמצעות המיקום של כלי הקידוח, בכל מקום שבו המקדחה קודח, צוות המחקר המדעי יסמן אותו ב"מטאוורס" של שכבה זו, המקבילה למערכת הניווט של המקדחה במפת הנתונים כדי לראות בבירור את המכשולים מלפנים. בעולם התת-קרקעי האפל, אם המקדחה סוטה מיקומו, יש צורך ב"מערכת ניווט" לתכנון מחדש של המסלול כדי לעזור למקדחה לקדוח אל מאגר הנפט והגז.

ליו ליאן, נשיא Sinopec Northwest Oilfield, מכון המחקר הטכנולוגי להנדסת נפט: המקדחה צריכה לעבור דרך תצורות מרובות במהלך תהליך הקידוח, והתפתחות הנקבוביות, מצב העשרת הנפט והגז ותכונות הסלע של כל תצורה שונות מאוד. אנו מחדשים טכנולוגיה ומאמצים טכנולוגיות ושיטות מתאימות בכל מערך. לדוגמה, למערכת הפרמיאן יש הרבה שברים זעירים. בלחץ גבוה, נוזל הקידוח המגן על המקדחה הולך לאיבוד בקלות, וקיר הבאר יתמוטט. על ידי הוספת סיבי במבוק לנוזל הקידוח, יצרנו במהירות סרט מגן על קיר הקידוח ואילף את תצורת הפרמיאן.

חוקרים מדעיים השתמשו בקוורץ בטמפרטורה גבוהה, בסגסוגת טיטניום ובחומרים אחרים עמידים בטמפרטורה גבוהה בתעופה וחלל כדי לפתח בהצלחה את הסט הראשון של המדינה של מכשירי מדידה בזמן קידוח בעלי דיוק גבוה עם התנגדות לטמפרטורה של 200 מעלות ועמידות בלחץ של 207 MPa , השגת "נקודת ותרגיל" בעומק של כמעט 10,000 מטרים מתחת לאדמה. ", שיעור הפגיעה של דיוק היעד הגיאולוגי הגיע ל-100%.

Liu Xianghua, מנהל מחלקת הנדסה וניהול שדה נפט של Sinopec Northwest Northwest: באמצעות מחקר חדשני, חקרנו ויצרנו קבוצה של תכנונים מורכבים מובילים בעולם של מבנה באר עמוק במיוחד, טכנולוגיות תומכות ומפרטים סטנדרטיים, והשגנו פריצת דרך בטכנולוגיות ליבה מרכזיות. לפיתוח הנפט והגז של ארצי. קידוח זמן המחזור ירד מ-280 ימים לפני שלוש שנים ל-97 ימים, והדיוק גדל מ-60% ל-90%.