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【科技创新主力军】李中:深海拓荒的总工程师

文章来源:中国海洋石油集团有限公司  发布时间:2025-04-02

浩瀚海洋深处,蕴藏着丰富的油气资源宝藏。海中取宝,意味着不仅要经受汹涌大海中的台风、寒潮、高盐高湿、暗流等极限环境考验,还要跨越各种复杂地质条件带来的重重阻碍。在幽暗的地底深处寻找油气资源,其中艰难可想而知。中国海油研究总院副总经理、总工程师(钻完井)李中就是在这个领域迎难而上的专家。

无论探宝还是取宝,都需要在地下油气藏和海面的钻采平台之间建立起一条供油气通行的稳固隧道,这项工作就是钻完井。作为直接和地层以及地下油气藏亲密接触的前锋,钻完井作业集中体现了海洋石油工业高风险、高科技、高投入的“三高”特性。稍有差池,钻头就可能偏离目标,铩羽而归,让每天数百万的钻井费用“打了水漂”;严重时,油气更是会从隧道的薄弱处喷射而出,造成船毁人亡的灾难性井喷事故。从业30多年来,李中带领团队深入研究高温高压、超高温高压、深水钻完井技术难题,为东方13-1、东方13-2高温高压气田,乐东10-1超高温高压气田,“深海一号”超深水大气田等一批大气田的勘探开发立下汗马功劳。

李中热爱海洋石油行业,但上班伊始他就见识了这个行业的另一面。首个海班工作地是乐东20-1-2探井作业现场,刚上平台他就觉察到了异样——原本机械轰鸣的钻井现场,却静悄悄的。中午时分,他获悉,乐东20-1-2是一口高温高压探井,前一天晚上发生井喷,多亏处理及时,没有酿成灾祸。第二个海班,他到同海域的另外一口探井作业现场值班,又遭遇了台风。“那个台风风力猛,平台所有人被迫撤往三亚。乘船撤离时,拖轮摇摆得厉害,大部分人晕船呕吐,感觉天空在眼前晃来晃去。”他回忆。两个海班后,海洋石油的高风险在李中心中留下深刻印记。此后,李中一直从事钻完井相关工作。他勤奋好学,一有时间就到档案馆翻阅相关资料。学习中他了解到,莺琼盆地中深层油气资源十分丰富,但同时,这里也是世界三大海上高温高压区域之一,储层温度最高达249℃,达到井下工具耐温极限,储层压力系数最高达2.38,达到正常地层的两倍多,天然气开采难度极大!

上世纪80年代,外方曾斥巨资钻15口高温高压井,结果全部失利,主动放弃勘探权益。此后的十余年,关于高温高压领域的钻完井作业,关于这里的天然气勘探,一直没有大的起色。

实际上,早在1986年,中国海油就开始大力推进对于莺琼盆地高温高压天然气勘探的相关研究。上世纪90年代,李中参与此项研究后,便努力创新思维寻求突破。他带领团队深入分析前期钻井失利原因,并很快抓住了事情的主要矛盾——既然钻完井的工作对象是地层,那就不能只想着怎么加固井筒,还要深入进行地质研究,做到知己知彼,对不同的地层特点采取针对性措施。因此,他带领团队从地层强度、储层压力着手,深入认识莺琼盆地高温高压地质特性,明确各层段安全、优质钻进举措,有力提升了高温高压探井作业的安全性与质量。

针对此前高温高压探井作业效率低、成本高的实际,他带领团队集中精力钻研各层段优快钻进技术,针对性研发适合高温高压探井作业的配套产品。比如高温高压探井作业时,海底井口温度接近0℃,但钻到目的层后温度迅速升高至200℃以上,钻井液会从“豆浆”变成“豆腐渣”,流变性变差,功能失效。李中带领团队与相关单位密切合作,研制出更耐高温、更稳定的钻井液体系。

对抗高温高压,不仅需要独辟蹊径的睿智,也需要“不破楼兰终不还”的决心和坚持。在实践中研究高温高压井钻井技术的那些年,李中的手机从不静音。无论是三更半夜在熟睡中,还是在和朋友、家人小聚,手机振动一声必然接起,于他已经是一种条件反射。“没有大事,总监不会给基地打电话。”电话拨通时,井下压力可能正迅速逼近极限值、可能正在井涌、可能已经做好了撤离人员的准备。

无论多苦,李中和团队成员始终咬定目标不放松。经年累月、天天“打仗”似的忙碌与煎熬没有击垮他们,反而让他们更加斗志昂扬。2010年前后,他们逐渐摸清了高温高压的“暴脾气”,形成了四大创新成果,构建起完整的高温高压钻完井技术体系。应用这套技术体系,中国海油随后在莺琼盆地部署的高温高压井钻井成功率高达100%,平均单井钻井周期、成本不到以前的一半。不仅如此,这套技术体系还走出国门,在国外高温高压区块48口井中成功应用。

2011年,中国海油成立深水钻完井作业团队,李中是负责人之一。他开始带领团队大量借鉴高温高压探井钻完井技术与经验,调研国际先进的深水钻完井作业安全及技术管理措施,提前开展技术攻关,形成一套深水优快钻完井关键技术。2014年2月,陵水17-2-1井安全高效完钻,且钻获良好油气显示。经测试,该井获得高产气流,一举发现了我国首个自营千亿方大气田,也就是后来名扬四海的“深海一号”大气田。陵水17-2的勘探突破,打开了一扇通往我国深水天然气“宝藏”的大门。琼东南盆地深水区,分布着宝岛、陵水、永乐等众多凹陷,这些凹陷有着相似的油气地质环境和成藏条件,陵水17-2构造勘探获突破,使得这些凹陷的勘探前景更加明朗。

此后,李中又带领团队向超深水、超高温高压钻完井技术发起攻坚。2015年,李中带领团队成功钻获我国首个超深水天然气田陵水18-1。2017年,他们首次成功完钻了超高温高压探井——乐东10-1-3井,且钻遇优质气层。2018年4月,他们成功挑战极限,高效完钻了世界罕见的超高温高压探井乐东10-1-6井,且钻获133米气层;2018年9月,再钻乐东10-1-13井,再次钻获百余米天然气层。高温高压、超高温高压,深水、超深水,难度不断加码,每一项突破都创造了国内“首次”。

2020年,李中调任中国海油研究总院副总经理兼钻完井总师,“数字化、智能化钻完井”是李中瞄准的新方向。抬头看路,李中自己正是这样做的。目前,李中带领团队在优智钻完井方面的探索已经初见成效:他带领团队研制形成的井震融合钻井地质工程一体化技术,实现了钻头前方超压等高风险地层的预先识别和随钻动态更新,钻头前方200米范围内深度预测误差低于总井深的3‰,达到国际领先水平;钻井工程参数实时测量系统有效解决了井下近钻头工程参数实时测量及传输难题,测量准确率在95%以上;带领团队攻关“海上钻井风险智能预警、调控及协同优化技术研究”课题,解决海上深层钻井速度慢、工期长,严重制约深层油气上产的难题,跟踪支持了惠州、渤中等中深层区块共20余口井,关键井段提速超过30%,有效推动了海上钻井作业智能化的发展……

“科研无尽头,永远不要想着大功告成。”李中说,“我们要发扬钉钉子精神,钉牢一颗再钉下一颗,不断钉下去,才能让科技创新成果源源不断涌现出来。”

【责任编辑:家正】

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