投身科研11年間,他潛心深層超深層鉆井技術(shù)攻關(guān),牽頭完成了一個(gè)又一個(gè)難度系數(shù)極高的鉆井工程方案,被大家稱為“鉆井方案設(shè)計(jì)大師”
塔里木盆地大部分被號(hào)稱“生命禁區(qū)”的我國(guó)最大沙漠——塔克拉瑪干沙漠覆蓋,是我國(guó)陸上最大含油氣盆地。其地表環(huán)境極其惡劣,地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜,是世界上油氣勘探開發(fā)難度最大的地區(qū)之一。
幾十年來,全國(guó)各地的年輕人懷揣能源報(bào)國(guó)夢(mèng)想和“把沙海變油?!钡暮狼閴阎荆群笤锬荆谶@片盆地把青春奉獻(xiàn)給了為國(guó)找油找氣的偉大事業(yè)。
湖南小伙文亮,就是一位扎根塔里木,為深地工程貢獻(xiàn)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(xiàng)目組副經(jīng)理。投身科研11年間,他潛心深層超深層鉆井技術(shù)攻關(guān),牽頭完成了一個(gè)又一個(gè)難度系數(shù)極高的鉆井工程方案,被大家稱為“鉆井方案設(shè)計(jì)大師”。2025年,他獲評(píng)中國(guó)石油集團(tuán)第十三屆“十大杰出青年”。
為萬米深井繪制藍(lán)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(xué)探索和發(fā)現(xiàn)油氣兩大任務(wù),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(dòng)又自豪。
鉆井是復(fù)雜的系統(tǒng)工程。就像在地面上蓋房子需要建筑設(shè)計(jì)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(shù)人員在充分論證、反復(fù)計(jì)算的基礎(chǔ)上形成設(shè)計(jì)方案,然后交給鉆井隊(duì)按照設(shè)計(jì)方案來施工。
文亮就是這樣一位為鉆井工程繪制“藍(lán)圖”的方案設(shè)計(jì)工程師。2014年7月,文亮碩士研究生畢業(yè)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(jié)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(duì)、到現(xiàn)場(chǎng)去摸爬滾打。穿越茫茫戈壁,走進(jìn)漫無邊際的沙海,他沒有被惡劣的環(huán)境嚇倒,而是把所學(xué)知識(shí)與跟班作業(yè)實(shí)踐相結(jié)合,全身心投入到學(xué)習(xí)鍛煉中。
文亮介紹,鉆井工程的方案設(shè)計(jì)需要多個(gè)部門協(xié)同工作,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的能力很重要。作為牽頭人,需要全面了解包括井身結(jié)構(gòu)、鉆頭、泥漿、固井等各個(gè)環(huán)節(jié)、部門的工作內(nèi)容。他勤奮好學(xué),不懂的就向師父、同事請(qǐng)教?!肮窘o年輕人提供很多學(xué)習(xí)培訓(xùn)的機(jī)會(huì),讓我們快速成長(zhǎng)起來。”文亮說。
塔里木盆地是西氣東輸?shù)脑搭^,超深層油氣資源占到全國(guó)總量的一半以上,但其地表環(huán)境極其惡劣,地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜,被地質(zhì)科學(xué)家形容為“一摞盤子打碎了又踩幾腳”,油氣勘探開發(fā)難度極大。
大學(xué)時(shí),文亮就有將事業(yè)扎根在沙漠的想法?!爸挥谢臎龅纳衬?,沒有荒涼的人生。對(duì)于一名油氣井工程專業(yè)的學(xué)子來說,這正是我們施展才華建功立業(yè)的最好舞臺(tái)。”文亮說。
超深井鹽層定向技術(shù)零的突破
“深”是塔里木最顯著的特點(diǎn)。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(diǎn),必須要打超深井才能開采出來。
2016年初,剛剛經(jīng)過一年多的井隊(duì)實(shí)習(xí),文亮就迎來了職業(yè)生涯中的一次重大挑戰(zhàn),承擔(dān)國(guó)內(nèi)首口超深鹽下大斜度井——克深1002井的鉆井方案設(shè)計(jì)工作。
克深1002井位于克深10構(gòu)造,地質(zhì)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,如果還像以往那樣采用直井鉆進(jìn)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(shí)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(shè)計(jì),避開克拉1與克拉8逆掩斷層的“陷阱”,以降低事故風(fēng)險(xiǎn)。
文亮回憶:“當(dāng)時(shí)承擔(dān)這一任務(wù),我感到‘壓力山大’?!边@是山前第一口鹽層段大斜度井。在當(dāng)時(shí),關(guān)于超深井鹽層的定向技術(shù),國(guó)內(nèi)外沒有任何經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。“一口井公司要投入數(shù)億元,萬一哪里論證不到位,或者沒有考慮到,造成工程的報(bào)廢,我就成了‘千古罪人’?!?/p>
無數(shù)次夜深人靜,文亮一個(gè)人在辦公室,看著桌面上攤開的圖紙,面對(duì)密密麻麻的數(shù)據(jù),感到一片茫然,不知該從哪里下手?!澳嵌螘r(shí)間,晚上經(jīng)常失眠,甚至流過淚?!蔽牧撂寡裕?dāng)時(shí)自己也一度打起了“退堂鼓”。就在他感到最沒有信心的時(shí)候,師父李寧給他打氣。師父鼓勵(lì)他:“年輕人不歷練怎么成長(zhǎng)呢?項(xiàng)目雖然有難度,但不是你一個(gè)人干,有團(tuán)隊(duì)一起,還有我們把關(guān)呢。你就放心去做,有什么困難,我們都會(huì)支持你。”
師父的話給了文亮底氣,他很快調(diào)整狀態(tài),全身心地投入到方案設(shè)計(jì)中。他一頭扎進(jìn)鹽膏層研究,在海量文獻(xiàn)中尋找突破點(diǎn),帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從鹽膏層蠕變機(jī)理分析入手,廣泛調(diào)研國(guó)際鹽膏層定向技術(shù),深入踐行地質(zhì)工程一體化,和團(tuán)隊(duì)成員開展井身結(jié)構(gòu)、井眼軌跡、套管下入等優(yōu)化分析。經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)半年的論證攻關(guān),終于形成了一份厚厚的設(shè)計(jì)方案,順利通過了油田公司審查,并得到高度認(rèn)可。
方案通過后,文亮稍稍松了一口氣,又參與到后續(xù)緊張的施工環(huán)節(jié)。他長(zhǎng)時(shí)間盯在鉆井現(xiàn)場(chǎng),在關(guān)鍵環(huán)節(jié)跟進(jìn)技術(shù)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(fù),長(zhǎng)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(chuàng)了山前鹽層段大斜度井的先河,也推動(dòng)了大斜度井在山前規(guī)模推廣應(yīng)用,為山前高壓氣井高效開發(fā)提供了新手段。“這次機(jī)會(huì),讓我真正認(rèn)識(shí)到了塔里木的舞臺(tái)之大,更點(diǎn)燃了我‘挑戰(zhàn)禁區(qū)、能源報(bào)國(guó)’的斗志?!蔽牧琳f。
設(shè)計(jì)亞洲陸上第一深直井
2018年,公司又交給文亮一個(gè)重要任務(wù):承擔(dān)當(dāng)時(shí)亞洲陸上第一深直井——輪探1井的方案設(shè)計(jì)。有了之前克深1002井的成功經(jīng)驗(yàn),文亮心中少了些忐忑,多了些底氣?!斑@一次沒有那么為難了,我很爽快地接下了任務(wù)?!?/p>
輪探1井位于新疆庫車市境內(nèi),是中國(guó)石油集團(tuán)的重點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)探井,實(shí)施以后井深達(dá)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(jí)難題:地層層序多,壓力更為復(fù)雜,高壓層與低壓層相互交錯(cuò),可能面臨坍塌、井涌等復(fù)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(jié)構(gòu)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(huì)出現(xiàn)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(fēng)險(xiǎn),一旦鉆具掉落,有可能堵住井眼,造成工程停滯,甚至工程報(bào)廢……
如何避免可能出現(xiàn)的事故風(fēng)險(xiǎn),更加高效、高質(zhì)量地完成任務(wù)?文亮帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)充分分析地層結(jié)構(gòu),研究最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。要下多大的套管,套管層次如何設(shè)計(jì),哪些地層比較難打,鉆頭要如何設(shè)計(jì)……文亮充分考慮每一個(gè)細(xì)節(jié)。“總之,要把打井的各個(gè)關(guān)鍵難點(diǎn)抓住,然后提出有效應(yīng)對(duì)手段?!?/p>
在方案設(shè)計(jì)的過程中,文亮和團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)為套管下深方案激烈爭(zhēng)論,也經(jīng)歷過連續(xù)挑燈夜戰(zhàn)的艱苦攻關(guān)。對(duì)比分析了上千組數(shù)據(jù)以后,他們用兩個(gè)月的時(shí)間完成了設(shè)計(jì)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(chuàng)造了當(dāng)時(shí)亞洲陸上最深井、最深出油氣井等七項(xiàng)紀(jì)錄,標(biāo)志著我國(guó)超深復(fù)雜油氣藏勘探開發(fā)技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
向萬米深地進(jìn)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(tái),文亮參與和見證了塔里木創(chuàng)下的一個(gè)個(gè)嶄新的“中國(guó)深度”。2022年,文亮得知集團(tuán)公司計(jì)劃在塔里木油田部署首口萬米特深井,他第一時(shí)間主動(dòng)請(qǐng)纓,成為萬米科探井攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)的一員。
“從8000米到10000米,差距還是很大的?!痹浇咏f米深地,每增加一米,難度都呈幾何級(jí)倍數(shù)增加。
萬米深地下,要面對(duì)超高溫、超高壓的重重考驗(yàn),極端環(huán)境中,鉆桿會(huì)變得像面條一樣柔軟,其表面壓力相當(dāng)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(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。在施工環(huán)節(jié),他和同事在塔克拉瑪干沙漠腹地的鉆井現(xiàn)場(chǎng)堅(jiān)守了300多天。井場(chǎng)中、鉆臺(tái)上、鉆監(jiān)房、指揮室,總能看見他忙碌的身影。工程實(shí)施期間的絕大多數(shù)節(jié)假日,他都是在現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)至10289米時(shí)遇到了地層縫洞體。突然發(fā)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(wěn)的嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。文亮和團(tuán)隊(duì)成員在地質(zhì)力學(xué)建模與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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(shù)路線,通過逐步驗(yàn)證將鉆井液密度降至1.10g/cm3,并應(yīng)用新研發(fā)溫壓響應(yīng)膠結(jié)型堵漏材料,實(shí)現(xiàn)了五開“串珠”縫洞體安全高效穿越。
從國(guó)內(nèi)首口超深鹽下大斜度井——克深1002井,到打破7項(xiàng)亞洲紀(jì)錄的輪探1井,再到10910米我國(guó)首口萬米科學(xué)探索井深地塔科1井,文亮經(jīng)歷了從“怕?lián)?dāng)”“敢擔(dān)當(dāng)”到“要擔(dān)當(dāng)”的轉(zhuǎn)變?!懊恳欢谓?jīng)歷,每一次突破,都是一次認(rèn)知的成長(zhǎng),更是一次刻骨銘心的蛻變?!蔽牧琳f。
參加工作以來,文亮參與了1個(gè)國(guó)家重大科技專項(xiàng)、2個(gè)中國(guó)石油集團(tuán)科技重大專項(xiàng),先后榮獲塔里木油田第十屆“十大杰出青年”、中國(guó)石油集團(tuán)公司先進(jìn)工作者、中國(guó)石油集團(tuán)公司優(yōu)秀青年突擊手等榮譽(yù)稱號(hào)。面對(duì)榮譽(yù),文亮說:“個(gè)人的成長(zhǎng)離不開團(tuán)隊(duì)的托舉,更離不開時(shí)代賦予的機(jī)遇。我真切感悟到‘挑戰(zhàn)禁區(qū),能源報(bào)國(guó)’的家國(guó)情懷和一代代塔里木人敢教日月?lián)Q新天、誓把沙海變油海的豪情壯志,這就是屬于新時(shí)代科研青年的使命坐標(biāo)?!?/p>
將智慧和汗水揮灑在國(guó)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(xué)石油工程學(xué)院。他說,自己最初選擇石油工程專業(yè)其實(shí)是偶然,那時(shí)對(duì)石油行業(yè)并不了解,也沒有多么遠(yuǎn)大的目標(biāo)。參加工作以后,慢慢愛上了這份事業(yè),也擁有了作為一名石油人的榮耀感?!澳軌?yàn)閲?guó)家能源事業(yè)貢獻(xiàn)自己的力量,感到很自豪?!?/p>
塔里木油田的同事們來自五湖四海,為了一份共同的事業(yè)而聚在一起?!按蠹揖拖裥值芙忝靡粯樱硖庍@個(gè)集體,我很有歸屬感?!蔽牧琳f,“我們塔里木油田‘艱苦奮斗、真抓實(shí)干、求實(shí)創(chuàng)新、五湖四海’的精神,一直都在激勵(lì)著我攻堅(jiān)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(jìn)軍”是幾代石油人的夢(mèng)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(qū)域還有待開拓。隨著勘探向萬米超深層邁進(jìn),亟須創(chuàng)新發(fā)展地質(zhì)理論,迭代升級(jí)新技術(shù)、新裝備、新工具。文亮表示,無論是理論創(chuàng)新還是技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新,都是自己要努力的方向。
回首來時(shí)路,從青澀學(xué)子到科研骨干,塔里木油田這片熱土見證了文亮的成長(zhǎng)。他經(jīng)歷過技術(shù)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(guó)家最需要的地方。新的征程上,他將繼續(xù)逐夢(mèng)萬米深地、書寫青春華章,為實(shí)現(xiàn)我國(guó)深地科技自立自強(qiáng)、保障國(guó)家能源安全貢獻(xiàn)力量。
責(zé)任編輯 趙漢琪