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这个“地下巡航导弹”一旦研发出来可管未来20年?

发布时间:2017-07-20 09:26 来源:中青在线 作者:来点科学·邱晨辉

  来自中国科学院的消息显示,该院A类战略性先导科技专项“智能导钻技术装备体系与相关理论研究”已经7月18日正式启动

  该专项将利用5年左右时间,致力于研发被称作“地下巡航导弹”的智能导钻系统,来支撑我国未来20年深层油气和地热能勘探开发,为未来非常规油气和海外油气勘探开发提供核心技术。

  1 困局

  (中国石油年产量与需求量)

  我国面临几个能源数据

  石油对外依存度超过60%

  探明油气储量约占全球1%

  能源结构原煤占比超过63.7%

  欧美<20%,全球<30%

  未来突破口:深层油气

  我国深层天然气占总地质资源量52%

  深层石油占28%

  塔里木、准噶尔、四川等盆地发现深层

  (4500-8000米) 油气

  2 选择

  (直井和水平井开发对比)

  深层石油和天然气资源潜力巨大,成为未来能源的突破口,这其中,水平井是深层-超深层油气勘探开发的关键技术。

  不过,水平井开发涉及的核心技术装备,主要由斯伦贝谢、哈里伯顿、贝克休斯等大型油田服务公司垄断,占据了全球高端服务市场90%左右的份额,且对我国长期实施技术封锁,不销售高端产品,只提供“打包式服务”。

  该专项首席科学家、国家“千人计划”入选者、中科院地球科学研究院(筹)研究员王自力说,由于深部物理、化学状态复杂,深层水平钻井制导能力弱,高温、高压环境下测试数据不完整,钻井周期长、开发成本高、经济效益差,成为制约深层-超深层油气资源勘探开发的重大科学难题和技术瓶颈。

  智能导钻技术装备的研发成了一个必然的选择。

  3 难点

  按照王自力的说法,智能导钻技术装备体系,集石油地质理论、地球物理探测、勘探开发技术于一体,集传感、传输、控制、精密制造等高端技术于一体,反映一个国家的高端制造水平,是科学技术创新水平的标志。

  地质环境更为复杂

  缺乏对6000米之下

  深部物理化学状态的认识

  上天不易、入地更难

  工程环境更为恶劣

  强振动、强磁干扰、强磨损

  耐高温(175℃)

  耐高压(172Mpa)

  高可靠性

  (井下无故障连续工作时间>200h)

  定位精度要求很高

  在深层(6000m)

  超深层(8000m)尺度上

  开发薄油气层是世界难题

  相关理论和技术一旦攻克,有望使我国油气产量大幅度提升,对于降低我国油气对外依存度,保证国家能源安全具有重要意义。

  4 进军

  (智能导钻技术装备体系构成

  按照王自力的说法,目前,国内在智能导钻技术领域整体落后十年,但研究成果为本专项实施奠定良好基础。

  中科院启动的“智能导钻”先导专项,由中国科学院地球科学研究院(筹)/中国科学院地质与地球物理研究所牵头。

  该专项将从深层石油地质理论出发,辅以高精度油储刻画,以精密随钻地质导向系统为手段,通过新型旋转导向钻井工具,来试着实现深部钻井智能“巡航”—— 实现“圈得准”、“定得准”、“打得准”,形成深层(6000米)油气资源开发整体技术解决方案。

  据王自力透露,按照现有计划,该专项将在2018年研制出原理样机和地面平台,在2019年研制出工程样机和实井测试,并有望于2021年实现专项结题,完成实钻联试。

【责任编辑:产娟娟】
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