投身科研11年間,他潛心深層超深層鉆井技術攻關,牽頭完成了一個又一個難度系數極高的鉆井工程方案,被大家稱為“鉆井方案設計大師”
塔里木盆地大部分被號稱“生命禁區”的我國最大沙漠——塔克拉瑪干沙漠覆蓋,是我國陸上最大含油氣盆地。其地表環境極其惡劣,地質構造極其復雜,是世界上油氣勘探開發難度最大的地區之一。
幾十年來,全國各地的年輕人懷揣能源報國夢想和“把沙海變油海”的豪情壯志,先后扎根塔里木,在這片盆地把青春奉獻給了為國找油找氣的偉大事業。
湖南小伙文亮,就是一位扎根塔里木,為深地工程貢獻力量的青年石油人。
今年37歲的文亮是塔里木油田油氣工藝研究院鉆井研究部鉆井工藝項目組副經理。投身科研11年間,他潛心深層超深層鉆井技術攻關,牽頭完成了一個又一個難度系數極高的鉆井工程方案,被大家稱為“鉆井方案設計大師”。2025年,他獲評中國石油集團第十三屆“十大杰出青年”。
為萬米深井繪制藍圖
2025年2月,深地塔科1井在塔里木盆地地下10910米勝利完鉆,圓滿完成科學探索和發現油氣兩大任務,成為亞洲第一、世界第二垂深井。作為深地塔科1井工程方案的主要編制人,文亮激動又自豪。
鉆井是復雜的系統工程。就像在地面上蓋房子需要建筑設計師繪制工程圖紙一樣,無論是直井還是斜井,水平井還是分支井,每打一口油井都需要技術人員在充分論證、反復計算的基礎上形成設計方案,然后交給鉆井隊按照設計方案來施工。
文亮就是這樣一位為鉆井工程繪制“藍圖”的方案設計工程師。2014年7月,文亮碩士研究生畢業后,來到塔里木油田油氣工藝研究院鉆井研究部工作,自此與“深地”結下不解之緣,成為一名“深地青年”。
剛剛參加工作的文亮和許多新員工一樣,先到一線、到井隊、到現場去摸爬滾打。穿越茫茫戈壁,走進漫無邊際的沙海,他沒有被惡劣的環境嚇倒,而是把所學知識與跟班作業實踐相結合,全身心投入到學習鍛煉中。
文亮介紹,鉆井工程的方案設計需要多個部門協同工作,統籌協調的能力很重要。作為牽頭人,需要全面了解包括井身結構、鉆頭、泥漿、固井等各個環節、部門的工作內容。他勤奮好學,不懂的就向師父、同事請教。“公司給年輕人提供很多學習培訓的機會,讓我們快速成長起來。”文亮說。
塔里木盆地是西氣東輸的源頭,超深層油氣資源占到全國總量的一半以上,但其地表環境極其惡劣,地質構造極其復雜,被地質科學家形容為“一摞盤子打碎了又踩幾腳”,油氣勘探開發難度極大。
大學時,文亮就有將事業扎根在沙漠的想法。“只有荒涼的沙漠,沒有荒涼的人生。對于一名油氣井工程專業的學子來說,這正是我們施展才華建功立業的最好舞臺。”文亮說。
超深井鹽層定向技術零的突破
“深”是塔里木最顯著的特點。塔里木盆地油氣埋深普遍超過6000米,油氣藏普遍具有超深、高溫、高壓等特點,必須要打超深井才能開采出來。
2016年初,剛剛經過一年多的井隊實習,文亮就迎來了職業生涯中的一次重大挑戰,承擔國內首口超深鹽下大斜度井——克深1002井的鉆井方案設計工作。
克深1002井位于克深10構造,地質結構十分復雜,如果還像以往那樣采用直井鉆進的方式,很可能鉆遇克拉1、克拉8等多套斷層。在充分利用地震、鄰井等實鉆資料,綜合考量地面、地下情況后,塔里木油田決定“劍走偏鋒”,采用大斜度井設計,避開克拉1與克拉8逆掩斷層的“陷阱”,以降低事故風險。
文亮回憶:“當時承擔這一任務,我感到‘壓力山大’。”這是山前第一口鹽層段大斜度井。在當時,關于超深井鹽層的定向技術,國內外沒有任何經驗可以借鑒。“一口井公司要投入數億元,萬一哪里論證不到位,或者沒有考慮到,造成工程的報廢,我就成了‘千古罪人’。”
無數次夜深人靜,文亮一個人在辦公室,看著桌面上攤開的圖紙,面對密密麻麻的數據,感到一片茫然,不知該從哪里下手。“那段時間,晚上經常失眠,甚至流過淚。”文亮坦言,當時自己也一度打起了“退堂鼓”。就在他感到最沒有信心的時候,師父李寧給他打氣。師父鼓勵他:“年輕人不歷練怎么成長呢?項目雖然有難度,但不是你一個人干,有團隊一起,還有我們把關呢。你就放心去做,有什么困難,我們都會支持你。”
師父的話給了文亮底氣,他很快調整狀態,全身心地投入到方案設計中。他一頭扎進鹽膏層研究,在海量文獻中尋找突破點,帶領團隊從鹽膏層蠕變機理分析入手,廣泛調研國際鹽膏層定向技術,深入踐行地質工程一體化,和團隊成員開展井身結構、井眼軌跡、套管下入等優化分析。經過長達半年的論證攻關,終于形成了一份厚厚的設計方案,順利通過了油田公司審查,并得到高度認可。
方案通過后,文亮稍稍松了一口氣,又參與到后續緊張的施工環節。他長時間盯在鉆井現場,在關鍵環節跟進技術支持,有力支撐了克深1002井成功鉆探。完鉆的那一刻,文亮如釋重負,長久的壓力在這一刻化為喜悅與成就感。
克深1002井的鉆探成功,不僅開創了山前鹽層段大斜度井的先河,也推動了大斜度井在山前規模推廣應用,為山前高壓氣井高效開發提供了新手段。“這次機會,讓我真正認識到了塔里木的舞臺之大,更點燃了我‘挑戰禁區、能源報國’的斗志。”文亮說。
設計亞洲陸上第一深直井
2018年,公司又交給文亮一個重要任務:承擔當時亞洲陸上第一深直井——輪探1井的方案設計。有了之前克深1002井的成功經驗,文亮心中少了些忐忑,多了些底氣。“這一次沒有那么為難了,我很爽快地接下了任務。”
輪探1井位于新疆庫車市境內,是中國石油集團的重點風險預探井,實施以后井深達到8882米。
要在這里打8000米以上的超深井,面臨著一系列世界級難題:地層層序多,壓力更為復雜,高壓層與低壓層相互交錯,可能面臨坍塌、井涌等復雜情況。在鉆井過程中,要把套管連起來一根根地放下去,再用水泥筑成的鋼筋混凝土結構把套管固定住,就這樣一層套一層往下走。在特殊地層,套管柱可能會出現變形、擠毀甚至破裂。超深井下,鉆桿越來越重,也增加了斷裂的風險,一旦鉆具掉落,有可能堵住井眼,造成工程停滯,甚至工程報廢……
如何避免可能出現的事故風險,更加高效、高質量地完成任務?文亮帶領團隊充分分析地層結構,研究最優設計方案。要下多大的套管,套管層次如何設計,哪些地層比較難打,鉆頭要如何設計……文亮充分考慮每一個細節。“總之,要把打井的各個關鍵難點抓住,然后提出有效應對手段。”
在方案設計的過程中,文亮和團隊曾經為套管下深方案激烈爭論,也經歷過連續挑燈夜戰的艱苦攻關。對比分析了上千組數據以后,他們用兩個月的時間完成了設計方案并順利通過。
輪探1井從2018年6月28日開鉆到2019年6月18日完鉆,8882米的深井,只用了361天打成,創造了當時亞洲陸上最深井、最深出油氣井等七項紀錄,標志著我國超深復雜油氣藏勘探開發技術達到世界領先水平。
向萬米深地進軍
塔里木油田向深地探索的腳步不斷加快,為“深地青年”提供了更大的舞臺,文亮參與和見證了塔里木創下的一個個嶄新的“中國深度”。2022年,文亮得知集團公司計劃在塔里木油田部署首口萬米特深井,他第一時間主動請纓,成為萬米科探井攻堅團隊的一員。
“從8000米到10000米,差距還是很大的。”越接近萬米深地,每增加一米,難度都呈幾何級倍數增加。
萬米深地下,要面對超高溫、超高壓的重重考驗,極端環境中,鉆桿會變得像面條一樣柔軟,其表面壓力相當于“在指甲蓋上站了一頭大象”。
文亮全程參與了深地塔科1井的可行性論證、方案編制和現場實施。在施工環節,他和同事在塔克拉瑪干沙漠腹地的鉆井現場堅守了300多天。井場中、鉆臺上、鉆監房、指揮室,總能看見他忙碌的身影。工程實施期間的絕大多數節假日,他都是在現場度過的。
文亮用“步步驚心”來形容萬米鉆探的過程。最令他印象深刻的,是這口井鉆進至10289米時遇到了地層縫洞體。突然發生的惡性井漏,讓井筒液面瞬間下降至1800米,面臨著井壁失穩的嚴重風險。文亮和團隊成員在地質力學建模與實踐經驗的多次碰撞中,找到了碳酸鹽巖剛性地層“漏而不塌、塌而不漏”的破解之道,明確以“降密度+高效堵漏”為核心的技術路線,通過逐步驗證將鉆井液密度降至1.10g/cm3,并應用新研發溫壓響應膠結型堵漏材料,實現了五開“串珠”縫洞體安全高效穿越。
從國內首口超深鹽下大斜度井——克深1002井,到打破7項亞洲紀錄的輪探1井,再到10910米我國首口萬米科學探索井深地塔科1井,文亮經歷了從“怕擔當”“敢擔當”到“要擔當”的轉變。“每一段經歷,每一次突破,都是一次認知的成長,更是一次刻骨銘心的蛻變。”文亮說。
參加工作以來,文亮參與了1個國家重大科技專項、2個中國石油集團科技重大專項,先后榮獲塔里木油田第十屆“十大杰出青年”、中國石油集團公司先進工作者、中國石油集團公司優秀青年突擊手等榮譽稱號。面對榮譽,文亮說:“個人的成長離不開團隊的托舉,更離不開時代賦予的機遇。我真切感悟到‘挑戰禁區,能源報國’的家國情懷和一代代塔里木人敢教日月換新天、誓把沙海變油海的豪情壯志,這就是屬于新時代科研青年的使命坐標。”
將智慧和汗水揮灑在國家需要的地方
1988年出生的文亮是湖南醴陵人。本科、碩士都就讀于西安石油大學石油工程學院。他說,自己最初選擇石油工程專業其實是偶然,那時對石油行業并不了解,也沒有多么遠大的目標。參加工作以后,慢慢愛上了這份事業,也擁有了作為一名石油人的榮耀感。“能夠為國家能源事業貢獻自己的力量,感到很自豪。”
塔里木油田的同事們來自五湖四海,為了一份共同的事業而聚在一起。“大家就像兄弟姐妹一樣,身處這個集體,我很有歸屬感。”文亮說,“我們塔里木油田‘艱苦奮斗、真抓實干、求實創新、五湖四海’的精神,一直都在激勵著我攻堅克難、篤定前行”。講到塔里木精神,文亮的話語中充滿了力量。
“向地球深部進軍”是幾代石油人的夢想。近年來,塔里木加快了向超深層要油氣的步伐,獲得系列重大突破,但盆地整體探明率依然很低,尤其是昆侖山前的大片區域還有待開拓。隨著勘探向萬米超深層邁進,亟須創新發展地質理論,迭代升級新技術、新裝備、新工具。文亮表示,無論是理論創新還是技術創新、管理創新,都是自己要努力的方向。
回首來時路,從青澀學子到科研骨干,塔里木油田這片熱土見證了文亮的成長。他經歷過技術瓶頸的挫折,也品嘗過突破后的欣喜。他說自己很慶幸能夠作為塔里木人的一員,將智慧和汗水揮灑在國家最需要的地方。新的征程上,他將繼續逐夢萬米深地、書寫青春華章,為實現我國深地科技自立自強、保障國家能源安全貢獻力量。
責任編輯 趙漢琪