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Esplorare le profondità della terra (la storia innovativa dietro la tecnologia hard-core)

2024-08-04

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Il nostro giornalista Liu Yiqing


"Crust No. 1" sta eseguendo il "Progetto di perforazione scientifica continentale internazionale del bacino di Songliao". Foto per gentile concessione dell'Università di Jilin

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Dal 18° Congresso Nazionale del Partito Comunista Cinese, il Comitato Centrale del Partito, con al centro il compagno Xi Jinping, ha promosso profondamente l’attuazione della strategia di sviluppo guidata dall’innovazione, ha proposto il compito strategico di accelerare la costruzione di un Paese innovativo, stabilito l'obiettivo di costruire un potere scientifico e tecnologico nel 2035, approfondire continuamente la riforma del sistema scientifico e tecnologico e stimolare pienamente l'entusiasmo, l'iniziativa e la creatività del personale scientifico e tecnologico e promuovere efficacemente l'autosufficienza e l'autosufficienza scientifica e tecnologica -fiducia. Le imprese scientifiche e tecnologiche del nostro Paese hanno raggiunto risultati storici e hanno subito cambiamenti storici.

"Chang'e" cattura la luna, "Tianhe" è stazionato nel cielo, "Tianwen" rileva il fuoco, "Cristol-1" avanza nelle profondità della terra e "Struggle" esplora il mare profondo 10.000 metri. La modernizzazione in stile cinese deve essere supportata dalla modernizzazione tecnologica, il raggiungimento di uno sviluppo di alta qualità si basa sull'innovazione tecnologica per coltivare nuovo slancio. D'ora in poi, questo giornale lancerà la rubrica "Storie di innovazione dietro la tecnologia hard core". I giornalisti andranno in prima linea per esplorare la tecnologia hard core, raccontare storie di innovazione e concentrarsi sull'ultimo dispiegamento della terza sessione plenaria del 20°. Comitato Centrale CPC e sperimenta le nuove industrie generate dall'innovazione tecnologica, dai nuovi modelli e dalla nuova energia cinetica, mostrando lo spirito del vasto numero di lavoratori scientifici e tecnologici che sono diligenti e attivi nell'innovazione scientifica e tecnologica.

Nell'entroterra del deserto del Taklimakan, la trivella "Crust No. 1" ha ruggito e un'estrazione di petrolio e gas a 8.795 metri di profondità stava per essere completata con successo.

"I pozzi sopra gli 8.000 metri sono difficili da perforare." Fan Yueshuai, un insegnante della Scuola di Ingegneria Edile dell'Università di Jilin, guardò l'impianto di perforazione di fronte a lui e diede una spiegazione: "Un impianto di trivellazione petrolifera generale richiederà almeno sei mesi per perforare un pozzo petrolifero profondo da cinque a sei chilometri. Ci vogliono solo 95 giorni per completare il pozzo, ma qui a Crust One il pozzo può essere completato in 95 giorni.

Dalla profondità di perforazione di cinque-seimila metri del passato agli oltre 8.000 metri di oggi;

Rispetto al passato, la trivellazione richiedeva almeno sei mesi, oggi circa 3 mesi;

Dall'impareggiabilità del passato alla creazione di un nuovo record per le trivellazioni scientifiche continentali implementate dai paesi asiatici;

Come è nata "Crust No. 1", questa piattaforma scientifica di perforazione superficiale per pozzi ultra profondi sviluppata in modo indipendente con un'altezza di 60 metri, una superficie di oltre 10.000 metri quadrati e una profondità di perforazione di 10.000 metri? Il giornalista ha visitato.

Affrontare le difficoltà ancora e ancora——

Superare le difficoltà e colmare le lacune nei campi della ricerca scientifica

A mezzanotte del 13 aprile 2014, la "Crust No. 1" ha iniziato a perforare il "Songke 2 Well" di Anda a Daqing, nella provincia di Heilongjiang.

Nell'inverno del 2015, nel sito di perforazione "Songke Well 2", Wang Qingyan, vice capo progettista di "Crust No. 1" e professore alla Scuola di Ingegneria Edile dell'Università di Jilin, si trovava sotto il "Crust No. 1" " con diverse colonne portanti della ricerca scientifica, camminando su e giù con ansia. , mentre guarda in diagonale verso l'alto la torre di trivellazione al secondo piano dell'impianto di perforazione e la macchina automatica per la sistemazione dei tubi che non è stata ancora installata sul posto.

Il lavoro che avrebbe potuto essere installato in una o due ore ha già richiesto più di tre ore nella fredda alta quota a causa della mancanza di familiarità con l'attrezzatura da parte degli operai della gru. Si farà buio presto, cosa devo fare? Nonostante la dissuasione, Wang Qingyan è salito sul palco di persona e si è arrampicato fino al punto di installazione dalla parte inferiore della piattaforma del secondo piano attraverso la gabbia sospesa.

"La gru ha sollevato il professor Wang ad un'altitudine di 40 metri, che equivale a più di dieci piani. Faceva un freddo gelido e il vento ululava. La gabbia ondeggiava e stavamo sudando freddo. Abbiamo partecipato all'intero." sviluppo della piattaforma di perforazione "Crust One" da 10.000 metri, ha detto il professor Gao Ke, direttore del dipartimento di ingegneria petrolifera della Facoltà di ingegneria edile dell'Università di Jilin.

Proprio mentre il sole tramonta, l'interfaccia della macchina per la sistemazione dei tubi è finalmente collegata. "Dopo aver raggiunto sano e salvo il suolo, il professor Wang ha detto francamente: perché non hai paura? Ha un po' paura dell'altezza e le sue gambe sono deboli. Ma per risolvere rapidamente il problema, deve salire di persona." Gaoke ha ricordato.

Ci sono innumerevoli storie simili. All'inizio del progetto, per elaborare il piano di progettazione il prima possibile, il professor Sun Youhong, il capo progettista di "Crust One", discuteva spesso con tutti fino a tarda notte. Nel 2013, presso la società di produzione Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co., Ltd., al fine di accelerare il progresso della ricerca e dello sviluppo, i ricercatori hanno guidato tricicli trasportando i componenti "Crust No. 1" da e verso la produzione, il controllo di qualità e debugging di aree di fabbrica a tre o quattro chilometri di distanza. Nell'ottobre 2013, più di 50 grandi autotreni hanno caricato il "Crust No. 1" che era stato smontato in parti e lo hanno trasportato dal suo "luogo di nascita" Guanghan, Sichuan, alla posizione del "Songke 2 Well" a Daqing, Heilongjiang La distanza totale era di 3.456,7 chilometri. Sun Youhong seguì il convoglio e diresse il trasporto durante tutto il processo...

Le tecnologie chiave e le attrezzature sviluppate in modo indipendente sono diventate il nucleo dell'impianto di perforazione da 10.000 metri "Crust No. 1". Il team di ricerca e sviluppo ha superato tre importanti problemi tecnici, tra cui la bassa precisione del controllo della pressione della punta di perforazione profonda, la bassa velocità di rotazione della piattaforma girevole dell'attrezzatura per la perforazione profonda e la bassa automazione dell'attrezzatura, e ha fatto passi avanti nella perforazione ad alta velocità completamente idraulica con azionamento dall'alto, nell'alta -disposizione automatizzata dei tubi di precisione e alta velocità Esistono molte tecnologie chiave come lo svitamento automatico e il trasporto delle stringhe di aste di perforazione.

Durante la valutazione di accettazione, il gruppo di esperti ha parlato molto bene della piattaforma di perforazione da 10.000 metri "Crust No. 1": l'intera macchina ha un'elevata integrazione, un alto grado di automazione e un funzionamento stabile. Ha colmato la lacuna nel campo dell'ultra -impianti di perforazione scientifica per pozzi profondi nel mio paese e ha migliorato in modo completo le sue capacità di progettazione e livello di lavorazione dell'impianto di perforazione completo e dei componenti chiave nel mio paese.

La sera del 23 giugno, la base didattica pratica di Tailai Street della Facoltà di Ingegneria Edile dell'Università di Jilin era fortemente illuminata.

È in funzione un prototipo fisico di un impianto di perforazione lungo diversi metri. Diversamente dalla perforazione a punta singola degli impianti di perforazione tradizionali, ha doppie punte che ruotano in direzioni opposte, che possono ottenere un autobilanciamento dinamico della coppia. Gao Ke e i suoi colleghi hanno portato gli studenti a registrare i dati.

"Questo è il nostro originale strumento di perforazione bionico autobilanciato. Questa tecnologia di perforazione può perforare senza problemi senza fare affidamento su impianti di perforazione e aste di perforazione. Può garantire la qualità della perforazione e ridurre la perdita di energia, soprattutto nella perforazione profonda. L'effetto è più evidente." all'alta tecnologia. Attualmente, questa ricerca è stata autorizzata con più di 40 brevetti di invenzione e 5 diritti d'autore sul software.

Scoperte della ricerca scientifica una dopo l'altra——

Innovazione indipendente per esplorare i misteri profondi della terra

"Salire al cielo, entrare nella terra, scendere al mare e ascendere al polo" rappresenta la grande impresa dell'esplorazione umana della natura.

A causa dei vincoli posti da condizioni estreme come l’alta temperatura, l’alta pressione e l’elevato stress del suolo nelle profondità della terra, gli esseri umani sanno molto poco del “nucleo” del pianeta su cui si trovano.

Scavando in profondità dalla superficie, la storia dell'evoluzione della terra è registrata in strati di rocce. Perforare un pozzo scientifico e ottenere sezioni di carote cilindriche è come realizzare una "fetta minimamente invasiva" della misteriosa terra profonda.

La perforazione scientifica è l'unico mezzo per ottenere informazioni fisiche nelle profondità della terra. L'ottenimento di carotaggi continui e completi è una delle importanti missioni di ricerca scientifica di "Crust 1".

Per soddisfare le principali esigenze dei progetti di esplorazione profonda della terra, il China Geological Survey ha lanciato il "Progetto di ricerca speciale sulla tecnologia e sugli esperimenti di esplorazione profonda". Uno dei progetti è lo "Sviluppo e la sperimentazione di strumenti e attrezzature chiave per l'esplorazione profonda". ", guidato da "Model of the Times" e dall'Università di Jilin Il defunto professore e supervisore del dottorato Huang Danian era il responsabile. Uno dei temi del progetto è lo sviluppo della piattaforma di perforazione scientifica da 10.000 metri "Crust-1".

Nel 2018, nel sito "Songke 2 Well", "Crust No. 1" ha perforato la crosta terrestre fino a una profondità di 7.018 metri e ha recuperato con successo un nucleo continuo e completo con una lunghezza totale di 4.014 metri. Finora, il principale supporto alla ricerca e allo sviluppo di attrezzature di perforazione del mio paese ha stabilito un nuovo record per le trivellazioni scientifiche continentali implementate dai paesi asiatici, diventando il terzo paese al mondo a padroneggiare la capacità scientifica di trivellazione di pozzi ultra profondi di 10.000 metri sottoterra.

Gaoke lo ricorda ancora: "I colori e la composizione delle formazioni rocciose a diverse profondità sono diversi. Arenaria gialla, pietra fangosa nera... registrano i cambiamenti e l'evoluzione dell'interno della terra".

Dopo che gli scienziati geologici hanno analizzato e studiato la composizione minerale del nucleo, la struttura sedimentaria e le misurazioni degli isotopi, hanno ripristinato il clima del Cretaceo e le scene di sopravvivenza biologica, dimostrando direttamente la correttezza di varie ipotesi attuali sull'estinzione di massa delle specie.

Oltre alla ricerca sul clima terrestre, attraverso “Crust 1”, gli studiosi hanno anche individuato modi per coniugare scienza e industria. "Well Songke 2" si trova nel bacino di Songliao, uno dei bacini di petrolio e gas più importanti del mio paese. Durante il processo di perforazione, i ricercatori scientifici hanno scoperto uno strato di gas di scisto spesso 102 metri sotto il bacino di Songliao, con un contenuto medio di metano dell'86%. A una profondità compresa tra 4.400 e 7.018 metri sono state scoperte formazioni rocciose calde e secche a forma di bacino con condizioni di sviluppo in grado di fornire energia geotermica stabile e pulita.

I pozzi di perforazione vengono messi in produzione——

Coniugare produzione e ricerca per aiutare lo sviluppo industriale

Il 4 luglio, nell'entroterra del deserto del Taklimakan, "Crost One" era impegnato. "La perforazione della 'Crust No. 1' ha richiesto 95 giorni e la profondità massima di perforazione in un solo giorno ha raggiunto 1,6 chilometri, il che è stato di grande aiuto per risparmiare sui costi e aumentare l'efficienza", ha affermato Fan Yueshuai, appena tornato dal sito di perforazione.

Al fine di accelerare la strategia di esplorazione e sviluppo delle risorse di petrolio e gas del mio paese, l'impianto di perforazione da 10.000 metri "Crust No. 1", dopo aver completato con successo la missione "Songke 2 Well", si è recato nel bacino del Tarim nello Xinjiang nel maggio 2019 per avviare il progetto di trivellazione ultraprofonda di petrolio e gas. Finora, l'impianto di perforazione da 10.000 metri "Crust No. 1" ha completato progetti di perforazione di petrolio e gas con 6 pozzi profondi oltre 8.000 metri e 1 pozzo profondo oltre 9.000 metri.

"Ciascuno dei 7 pozzi ha prodotto petrolio e gas." Gaoke ha detto con orgoglio: "Nei cinque anni trascorsi dalla sua fondazione nello Xinjiang, 'Crust No. 1' ha funzionato bene senza grossi problemi tecnici. Si prevede che il prossimo anno, 'Crust No. 1' tornerà al 'Luogo di nascita' per una manutenzione e una revisione completa."

Il "luogo di nascita" menzionato da Gaoke è Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co., Ltd.

Nell'agosto 2023, Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co., Ltd. ha tenuto una conferenza stampa per lanciare il prototipo della piattaforma di perforazione intelligente 1.0. Si tratta di un'attrezzatura commerciale intelligente per la trivellazione petrolifera lanciata dall'azienda basata sulla ricerca e sviluppo di "Crust No. 1" e combinata con la domanda del mercato. L'impianto di perforazione intelligente 1.0 può realizzare il collegamento con un clic in aspetti chiave della trivellazione petrolifera come il sollevamento della perforatrice, il vogatore per tubi e la trasmissione superiore per migliorare l'efficienza della produzione. "Le università hanno forti capacità di originalità e le imprese hanno forti capacità di ricerca e sviluppo. La cooperazione scuola-impresa può colmare le carenze e promuovere lo sviluppo della scienza e della tecnologia, guidando allo stesso tempo lo sviluppo dell'industria manifatturiera delle apparecchiature." Lu Lan, direttore generale di Sichuan Honghua Petroleum Equipment Co., Ltd. spiega.

Le conquiste tecnologiche relative alla piattaforma di perforazione "Crust-1" sono state applicate anche alla piattaforma di perforazione polare "Aurora". Questa attrezzatura è diventata la prima piattaforma di perforazione polare realizzata nel mio paese in grado di operare in un ambiente a meno 55 gradi Celsius. L'"Aurora" è responsabile dell'esecuzione di operazioni di esplorazione di petrolio e gas nella fredda regione dello Yamal, nel circolo polare artico russo. Si tratta di un importante progetto di cooperazione energetica sino-russa e del primo progetto su larga scala all'estero implementato su proposta della Cina l'iniziativa "Una cintura, una strada".

Coordinatore di questo numero: Yang Shuobi

Progettazione del layout: Zhang Danfeng

"Quotidiano del popolo" (Pagina 04, 4 agosto 2024)