齐鲁最美科技工作者|孙宝江:破解井喷,让石油钻探挺进深蓝

大众新闻 修从涛   2025-12-27 20:38:18原创

经略海洋,是时代赋予的战略课题;挺进深蓝,是科技强国的必由之路。山东拥有3345公里的绵长海岸线,这片蔚蓝,既是赋能高质量发展的资源沃土,更是一片亟待攻坚突破的科研深水区。

海洋深水钻探井控安全,是全球油气领域的“卡脖子”难题。海洋极端环境下,钻井随时可能遭遇井漏风险,甚至引发井喷事故。一旦发生井喷事故,后果极为严重。高压油气瞬间喷发,不仅会损毁钻井平台关键设备,恶性井喷更会直接威胁现场作业人员的生命安全。

“上千米深度的海洋,其实海底的泥土还是不成岩的,跟陆地沼泽地里面的软泥是一样的,导致我们钻井的时候,钻井液的安全工作窗口很窄,也对井筒压力调控造成了一定的困难。”中国石油大学(华东)石油工程学院孙宝江教授介绍。

压井是应对井喷的关键。此前,国际上普遍依赖两相流理论来开展作业,仅考虑天然气和钻井液两种流体的相互作用。然而,随着我国油气开采向深远海迈进,传统方法已经无法匹配远洋开采安全需求。

“由于它不能够表征井筒里面的这么一个真实的多相流动状态,到了井口这个地方,它一相变以后,它这个井喷是具有突发性。你不去研究清楚的话,你的防范措施就不一定恰当。”孙宝江说。

2020年,孙宝江带领团队创新构建的“超临界-气-液-固(水合物)”多组分多相变多相流深水井控理论模型,在全球海洋油气领域引发广泛关注,为破解这一难题提供了全新方案。

“我们把流动的基理、规律、方程、计算方法都搞通了以后,利用这些研究的结果指导我们的技术装备的发明。我们现场跟企业结合,跟工艺结合,到现场去试用和完善。”孙宝江介绍。

历经上万组严苛实验,孙宝江团队成功构建出128个分析模型,一举攻克井筒压力预测偏差大、精准控制难的理论瓶颈,井筒压力控制精度由传统方法的67%提高至94%,极大概率避免了恶性井喷事故。目前,团队研发的技术装备列装了我国蓝鲸Ⅱ号等12 座半潜式深水钻井平台,使我国成为全球少数具备深水油气自主钻探能力的国家。

40多年来,从理论突破到技术转化,从装备研发到人才培育,孙宝江成功培养凝聚起国内井控领域规模最大的科研团队,140余名科研人接力奋进,为我国深海深层油气工程安全保驾护航。

(大众新闻记者 修从涛 实习生 贾天文)

责任编辑:张春宇