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證券時(shí)報(bào)記者 曾劍

2月下旬，中國(guó)石油集團(tuán)宣布，我國(guó)首口超萬(wàn)米科探井——深地塔科1井在地下10910米勝利完鉆，成為亞洲第一、世界第二垂直深度井。這是我國(guó)首口超萬(wàn)米深井，是深地科學(xué)研究和超深層油氣勘探領(lǐng)域的又一座里程碑。

這項(xiàng)突破凝聚了成千上萬(wàn)科技、工程人員的心血。一系列科技攻關(guān)，為這項(xiàng)工程突破保駕護(hù)航。來(lái)自A股上市公司青松建化(600425)的固井水泥便是其中之一。

據(jù)悉，青松建化提供的1982.27噸特種油井水泥，以220℃超高溫耐受性、145兆帕抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)，保障了地下萬(wàn)米井筒的完整性與開(kāi)采安全。

地下萬(wàn)米的科技攻堅(jiān)

常言道“上天容易入地難”。隨著科技的發(fā)展，人類(lèi)實(shí)現(xiàn)了對(duì)外太空的深度探索，火星、金星等行星的上空早早就出現(xiàn)了人類(lèi)探測(cè)器的身影。相較之下，人類(lèi)對(duì)于母星地球的地質(zhì)探索卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。截至目前，人類(lèi)最深的鉆井紀(jì)錄不到1.3萬(wàn)米。

要完成萬(wàn)米鉆探任務(wù)，需要先進(jìn)的設(shè)備、材料和技術(shù)支持。

復(fù)雜的地層巖性變化是萬(wàn)米鉆探的第一關(guān)。據(jù)公開(kāi)資料，深地塔科1井自上而下要穿透12套地層，特別是越接近目標(biāo)井深的地層，巖性變化越快。行至萬(wàn)米，井下鉆具的長(zhǎng)度與載荷都前所未有，井下最重達(dá)665噸的鉆井工具，相當(dāng)于鉆機(jī)要吊起超100頭成年非洲象的重量。

中國(guó)工程院院士孫金聲曾表示，深地塔科1井鉆探面臨超高溫、超高壓、超高鹽、超高應(yīng)力的“四超”苛刻條件，給鉆柱、井下測(cè)試工具、儀器和工作液等帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。特別是9000米以后，井底溫度達(dá)到200攝氏度以上，同一裸眼井段高低壓地層交錯(cuò)出現(xiàn)，防塌與堵漏難以兼顧，鉆具、井下測(cè)試工具、儀器、工作液等都達(dá)到了使用能力的極限。每前進(jìn)一米難度都極大，鉆井過(guò)程中隨時(shí)可能出現(xiàn)井眼坍塌、漏失、卡鉆、鉆具斷裂等重大鉆探事故。其難度猶如“一輛四輪大卡車(chē)，在兩根細(xì)鋼絲繩上行駛”。

針對(duì)萬(wàn)米之難，全球首臺(tái)1.2萬(wàn)米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)和全球首套萬(wàn)米特深層測(cè)井裝備的成功研發(fā)，攻關(guān)形成了特深難鉆地層高效破巖、特深井鉆具安全管控、抗超高溫抗高鹽超支化聚合物鉆井液、惡性漏失溫壓響應(yīng)型堵漏技術(shù)、超重負(fù)荷復(fù)雜工況特深井固井、萬(wàn)米特深地層取芯等諸多關(guān)鍵技術(shù)，支撐了深地塔科1井勝利完鉆，并推動(dòng)了我國(guó)深地鉆探系列關(guān)鍵裝備、工具、材料的突破和迭代升級(jí)。

鉆井過(guò)程中，井斜、井徑、固井等關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)均100%合格，同時(shí)創(chuàng)下我國(guó)大尺寸套管下入最深和噸位最大、大尺寸井眼國(guó)產(chǎn)儀器測(cè)井最深等多項(xiàng)紀(jì)錄。

“這在我國(guó)鉆探工程史上具有里程碑的意義。”孫金聲認(rèn)為。

“智造”萬(wàn)米固井水泥

上述指標(biāo)中，固井關(guān)系到井筒的質(zhì)量、壽命和油氣采收率。

地層深度每增加100米，溫度上升3℃、壓力增加1.0—2.0兆帕。深地塔科1井井下最高溫度220攝氏度，最高壓力145兆帕。固井過(guò)程中下灌的油井水泥，必須在0度—200多度這個(gè)超高落差的溫度區(qū)間中滿足穩(wěn)定的壓強(qiáng)、溫度、流動(dòng)性、黏性以及水泥漿凝固時(shí)間，硬化后的韌性、硬度等一系列復(fù)雜嚴(yán)苛的條件，對(duì)油井水泥的質(zhì)量和性能有極高的要求。

固井質(zhì)量指標(biāo)100%合格背后，是相關(guān)企業(yè)對(duì)固井材料的持續(xù)攻堅(jiān)。

公開(kāi)資料顯示，深地塔科1井固井使用的是青松建化的油井水泥。從1988年開(kāi)始，為了支援西部大開(kāi)發(fā)，青松建化與塔里木油田共同開(kāi)發(fā)油井水泥，并于1989年開(kāi)始試生產(chǎn)；1990年，公司成功實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)到工藝的“兵團(tuán)制造”。

2004年1月，青松建化的G級(jí)HSR和H級(jí)HSR油井水泥通過(guò)了美國(guó)石油協(xié)會(huì)專(zhuān)家現(xiàn)場(chǎng)審核，取得了新疆維吾爾自治區(qū)第一張水泥企業(yè)API認(rèn)證證書(shū)。截至目前，公司開(kāi)發(fā)出了G級(jí)HSR油井水泥，低堿無(wú)收縮C級(jí)、H級(jí)、D級(jí)HSR油井水泥等多種油井水泥。其中，G級(jí)HSR油井水泥強(qiáng)度達(dá)20兆帕，可滿足4000米至1.1萬(wàn)米全井段需求。

從技術(shù)上看，青松建化G級(jí)HSR油井水泥產(chǎn)品配方已在多年前臻于成熟，但由于油井水泥需與外加劑結(jié)合共同在萬(wàn)米深處發(fā)揮作用，產(chǎn)品出廠質(zhì)量的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

“為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，公司采用最新的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)，通過(guò)API質(zhì)量管理體系嚴(yán)把水泥出廠質(zhì)量，最終成功完成該井應(yīng)用。”青松建化方面透露，通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)與外加劑協(xié)同配方，確保了220℃高溫、145兆帕高壓下的固井穩(wěn)定性，獲中石油“關(guān)鍵支撐材料”認(rèn)證。

近年來(lái)，青松建化累計(jì)投入超2億元，構(gòu)建了“八大系統(tǒng)兩平臺(tái)”智能化體系，涵蓋智能礦山、窯磨專(zhuān)家系統(tǒng)、智能物流等核心模塊。在生產(chǎn)端構(gòu)建了“智慧礦山—智能物流—精準(zhǔn)配料—在線監(jiān)測(cè)”全鏈條管控體系。通過(guò)智能礦山系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原料開(kāi)采無(wú)人化，利用在線分析技術(shù)確保原料均化，結(jié)合窯磨專(zhuān)家系統(tǒng)優(yōu)化煅燒工藝，最終形成“熟料—成品”閉環(huán)質(zhì)量控制。使產(chǎn)品穩(wěn)定性得到更好地提升，為萬(wàn)米油井水泥量產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

創(chuàng)新帶來(lái)業(yè)績(jī)?cè)隽?/strong>

當(dāng)前，房地產(chǎn)行業(yè)持續(xù)調(diào)整，固定資產(chǎn)投資和建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)工放緩，水泥和水泥制品的需求總量下滑。特種水泥的突破，給青松建化帶來(lái)了新的機(jī)遇。

一方面，憑借地緣優(yōu)勢(shì)，公司積極探索中亞地區(qū)等海外重要的油氣開(kāi)采市場(chǎng)；另一方面，憑借相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備，公司將目光瞄準(zhǔn)頁(yè)巖氣、致密油等開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條。

受益于國(guó)際油價(jià)高位徘徊，帶動(dòng)上游勘探開(kāi)發(fā)意愿增強(qiáng)，行業(yè)整體處于景氣周期，對(duì)油井水泥需求形成利好。貝哲斯油井水泥市場(chǎng)研究報(bào)告指出，全球油井水泥市場(chǎng)規(guī)模在不斷擴(kuò)大，2023年全球油井水泥市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到39.49億元，預(yù)計(jì)到2029年將達(dá)到42.88億元。

中國(guó)作為重要的油井水泥市場(chǎng)，其規(guī)模也在穩(wěn)步增長(zhǎng)。2023年中國(guó)油井水泥市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到14.65億元，顯示出強(qiáng)勁的市場(chǎng)需求。

有觀點(diǎn)認(rèn)為，油井水泥市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)潛力。企業(yè)需要密切關(guān)注市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，不斷提高自身競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)影響力。

青松建化方面表示，公司將深化產(chǎn)學(xué)研合作，通過(guò)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室加速超深井水泥配方與外加劑協(xié)同技術(shù)轉(zhuǎn)化，并借力共建“一帶一路”倡議拓展中亞油氣勘探市場(chǎng)，將技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為頁(yè)巖氣、致密油等新場(chǎng)景訂單增量。