“鋌”進地下萬米 刷新“中國深度”
文章來源：中國兵器工業(yè)集團有限公司 發(fā)布時間：2025-02-28
日前，我國首口超萬米科探井——深地塔科1井在新疆塔里木盆地完鉆，鉆探深度10910米，成為亞洲第一、世界第二垂深井。該項目所用的螺旋鉆鋌、加重鉆桿、方鉆桿、短鉆桿等鉆具產品均來自兵器工業(yè)集團一機集團風雷鉆具公司。
地上，紅白相間、20多層樓高的鉆機矗立；地下，1130多根鉆桿連接而成的“珠峰”，鉆穿12套地層，開辟出一條通往地球深部的萬米通道。
近600個日夜，風雷鉆具公司的鉆探產品伴隨著深地塔科1井，刷新了超深層油氣勘探領域的“中國深度”。
一深帶萬難
一難，在于地層巖性變化復雜。深地塔科1井鉆穿12套不同巖性、不同壓力系統(tǒng)的巖層，地質構造復雜多變，每一次地層巖性變化，都要更換與之相適應的鉆頭，調整鉆井液的各項配比。靠近地表的中淺層，一顆鉆頭日進尺最高能達600米；而在萬米以深，鉆頭平均日進尺不超30米就會磨損得近乎光滑。
二難，在于井下超高溫超高壓。隨著地層深度增加，溫度、壓力也隨之增加。深地塔科1井的井下最高溫度220攝氏度，最高壓力145兆帕、相當于指甲蓋大小的面積承受超過1.4噸的重量，常規(guī)鉆井工具、材料難以適應如此苛刻的工況環(huán)境，極易損壞或失效。
三難，在于鉆桿超大扭矩。深地塔科1井的地表井眼，直徑超57厘米。井眼向下，1130多根鉆桿首尾連接，最細的鉆桿僅有杯口粗細，在高溫高壓條件下，如面條般柔軟，斷裂風險高。超大扭矩的鉆桿在地表轉10圈，地下鉆頭可能轉不了1圈。
創(chuàng)新引領，讓萬米地層“鉆得開”“夠得到”“用得好”
挺進萬米深地，面臨多項世界級難題和極限挑戰(zhàn)。為保障深地塔科1井鉆得成、鉆得好，風雷鉆具公司聯(lián)合多家高等院校集智攻關。
化學成分改良升級，讓萬米地層“鉆得開”。針對塔科1井在鉆至萬米深度后將面對復雜多變的地質環(huán)境和極端的使用條件，風雷鉆具公司憑借其深厚的行業(yè)經驗和科研實力，研發(fā)出了一種迭代升級的4330V鉆鋌材料，其高強高韌的特性能承受極高的鉆探壓力和復雜的地質應力，確保了鉆具在長時間、高強度的使用環(huán)境下依然保持穩(wěn)定的性能。
夾雜物變性技術，讓萬米地層“夠得著”。為破除非金屬夾雜對材料高周疲勞性能的禁錮，風雷鉆具公司采用先進的“渣精煉控制夾雜物技術”，有效控制了鋼中的硫和總氧含量，同時引入了夾雜物變性處理技術，使鋼中的氧化鋁夾雜得到了充分的變性，以硫化物包圍氧化物，極大地提升鋼材的各向同性。
熱處理工藝改進，讓萬米勘探“用得好”。鉆鋌類產品屬于厚壁管，由于厚壁管管料淬火時淬火液進入內壁易開裂，已成為國際難題。風雷鉆具公司通過正向設計研究，突破了雙扇柱狀噴淋技術，使其成為提高鉆鋌類產品綜合機械性能的基石。為了確保鉆鋌管料內外橫截面性能的一致性，引入了22米長貫通式天然氣爐，結合自主研發(fā)的獨特淬火技術對管料進行熱處理，實現(xiàn)了性能與效率的雙重突破。
挺進地球深部，每一米都是對未知的挑戰(zhàn)，每一寸都是向極限的突破，深地塔科1井鉆探，從地表到10000米，用時279天；最后910米，卻耗時300多天。
扎根于地下萬米的壯麗探索之中，風雷鉆具公司鉆探產品不負使命，再次刷新“中國深度”，為國家能源安全與地質勘探事業(yè)貢獻了堅實力量。
放眼未來。10910米不是終點，風雷鉆具公司的鉆探產品將助力我國深地探索的腳步邁得更快、更遠。
【責任編輯：張宇暉】
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