內蒙古一機集團風雷鉆具破解世界級難題
記者從內蒙古一機集團獲悉,日前,我國油氣勘探領域取得重大突破:位于四川省劍閣縣的全球地質條件最復雜、鉆井難度最高的深地“超級工程”——中國石油深地川科1井鉆探深度成功突破1萬米,標志著我國地球深部能源探索邁出關鍵一步。在這一歷史性工程中,承擔核心鉆具供應任務的內蒙古一機集團旗下風雷鉆具公司,展現了內蒙古在高端裝備制造領域的硬核實力。
據介紹,深地川科1井的鉆探難度被公認全球最高。在全世界公認的13項鉆井難度指標中,這口井有7項位列第一。井下溫度超過200℃,足以讓普通鉆桿軟如“面條”。據專家估算,其面臨的壓力系統高達10套,是其他萬米深井的2-5倍,堪稱全球壓力系統最復雜的萬米深井。地層壓力超過130兆帕,相當于一個指甲蓋上站立十幾頭大象。這是鉆井首次進入四川盆地深部“無人區”,其所處區域7000米以下即進入未知地層,鉆探猶如“開盲盒”。在難于上青天的四川盆地開辟一條“新蜀道”,堪稱世界“奇跡”。
面對如此極端的條件,來自內蒙古一機集團旗下的風雷鉆具公司,承擔起了核心鉆具的研發重任。據了解,為攻克萬米深井中鉆具強度與耐溫難題,風雷鉆具公司技術團隊聯合國內頂尖鋼廠,展開跨領域協作。在材料方面,團隊首次引入航空級高強度合金鋼4330V,并通過精準調控冶煉過程中的爐渣成分,突破“渣系精煉”關鍵技術,使鋼材純凈度與韌性大幅提升。
在熱處理環節,團隊創新采用“細晶化偽共析”工藝,通過多級調質和微合金化調控,使鉆具在超高溫下仍能保持高強度。一位參與該項目的工程師形容:“就像給鉆具‘打金鐘罩’,讓它在地下‘火爐’里也能硬而不脆、韌而不軟。”
針對井下高壓導致的螺紋易損問題,團隊設計了全新的“高抗扭耐磨螺紋”,通過優化牙形和受力分布,使鉆具在劇烈震動中仍能緊密連接,壽命提升多倍。項目組還開發出“隨鉆隨測隨控”系統,實時監測鉆具壁厚變化,確保在極深處仍能精準控制鉆孔軌跡。
“那段時間,實驗室的燈基本沒熄過。”風雷鉆具公司研發團隊負責人回憶,“我們模擬井下環境做了上千次試驗,失敗一次就調整一次,光螺紋設計方案就迭代了20多版。”這位負責人表示,萬米深地探索工程,事關國家科技和資源戰略,離不開一線技術團隊的持續攻堅。未來,公司將繼續深耕超深井裝備的自主研發,全力突破國外技術壁壘,培育一批扎根現場的“鉆具工匠”,為保障國家能源安全提供更有力的技術支撐。(記者 蔡冬梅)
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