【本站訊】今年全國科技工作者日的主題為“弘揚科學家精神，勇當高水平科技自立自強排頭兵”。為大力弘揚科學家精神，進一步濃厚愛黨愛國、崇尚學術、追求卓越的校園文化氛圍，學校特推出係列專題報道，聚焦為實現我國高水平科技自立自強擔當作為、勇當先鋒的石大科研人，講述他們如何麵向科技前沿，攻堅克難、不懈奮鬥的事跡與風采，鼓舞和激勵全校師生爭做重大科研成果的創造者、建設科技強國的奉獻者，不斷向科技高峰進軍。
首期報道聚焦孫金聲院士帶領的“鑽完井工作液”研究團隊，讓我們一同了解團隊研發適應超高溫、超高壓地層國產鑽井液體係，攻克萬米深層鑽井難題的事跡與風采。
孫金聲院士團隊
今年3月，我國首口萬米深地科探井“深地塔科1井”正式突破萬米大關，標誌著我國在深地領域實現重大突破。在此過程中，中國工程院院士、中國石油大學（華東）孫金聲教授團隊研發的適應超高溫、超高壓地層的國產鑽井液體係，成為了攻克萬米深層鑽井難題的關鍵利器。
鑽井液俗稱泥漿，被喻為鑽井工程的“血液”，具有攜帶鑽屑、冷卻鑽頭、保持井壁穩定、控製地層壓力以及保護油氣層等關鍵功能，其性能和技術水平直接影響著鑽井工程的效率、安全以及成本。
30多年來，孫金聲院士領銜的科研團隊，致力於國產鑽井液與儲層保護技術研究，首次提出水基鑽井液化學成膜理論，發明了化學成膜水基鑽井液和抗高溫化學成膜劑、高溫穩定劑及潤滑劑等關鍵材料，實現鑽井液核心材料的自主可控，打破了抗高溫鑽井液核心材料國外壟斷的局麵，成為我國水基鑽井液成膜理論的主要創立者和抗超高溫鑽井液技術的主要開拓者之一。
我國深層超深層蘊藏39%的剩餘石油資源和57%的剩餘天然氣資源，是我國油氣重大戰略接替領域，也是未來油氣發展的必由之路。2023年5月30日，我國首口萬米科學探索井——中國石油塔裏木油田“深地塔科1井”在號稱“死亡之海”的新疆塔克拉瑪幹沙漠腹地開鑽，設計鑽探深度達11100米，鑽井周期為457天。
孫金聲院士（左六）在塔科1井現場
上天難，入地更難，深地塔科1井的鑽頭自上而下要穿透13個地層，需要攻克超高溫、超高壓、地層不穩定等幾十道難題，包括7項世界第一的難度指標。鑽至萬米後，地層溫度超過200℃，地層壓力超過130兆帕。每深入地下一米，鑽探難度都會成倍增加，相應的對鑽井液的要求也在成倍增加。
任務難不難？難！任務接不接？接！由孫金聲院士領銜的萬米深井超高溫水基鑽井液團隊義不容辭地接下了國產鑽井液挑戰萬米深層的重任。
在孫金聲院士的帶領下，我校和中國石油工程技術研究院，迅速成立了56人組成的多學科融合校企聯合攻關團隊，依托深層油氣全國重點實驗室、油氣鑽完井技術國家工程研究中心、中國-沙特石油能源“一帶一路”聯合實驗室、“超深特深層油氣鑽采流動調控”國家自然科學基金基礎科學中心等，深入開展鑽井液抗超高溫高鹽機理研究、材料研發和體係構建。
麵對前所未有的壓力和挑戰，團隊中沒有一個人打過退堂鼓。團隊通力配合，實行多線作戰，成員輪班值守，最大限度提升研發效率，加快研發進度。
孫金聲院士（右二）在塔科1井現場
麵對高溫超高溫條件下鑽井液材料易發生降解、交聯或構象轉變，從而導致鑽井液性能惡化甚至失效的挑戰，團隊研究人員深入研究鑽井液抗超高溫機理，曆時數年自主研發，開展了8000餘組實驗，實時跟蹤現場進展，成功構建了具有完全自主知識產權的抗溫達220℃的萬米深地鑽井液技術體係，攻克了鑽井液抗高溫能力不夠、流變性參數變化大、各項性能指標難以兼顧等瓶頸，解決了鑽井液高溫易失效的“卡脖子”技術難題，成功牽住了解決超深特深層油氣安全高效鑽井問題的“牛鼻子”。
“在孫院士的指導及關懷下，整個團隊猶如一台高速運轉的發動機，竭盡全力攻關抗超高溫鑽井液新材料。”院士團隊的王金堂副教授這樣說。“在萬米深井開鑽前的幾個月，參與研發的成員主動犧牲休息時間，經常為了及時完成實驗而廢寢忘食。當時支撐我們的唯一信念，就是將團隊研發的產品成功應用於萬米深井的鑽探，決不能讓萬米深井折在我們這一棒。”
孫金聲院士在實驗室工作
孫金聲院士團隊研發的鑽井液在萬米深井下穿行，與岩層對話，探索未知的領域，成為萬米深井名副其實的“血液”，同時萬米深井也為鑽井液技術打開了嶄新的局麵。
經過現場的驗證，團隊所研發的鑽井液適配性良好，體係抗溫強，流變與濾失可控，潤滑優良，整體性能穩定。
中國石油塔裏木油田勘探事業部井筒技術部劉鋒報表示，“孫金聲院士團隊經過不懈努力，不僅形成了抗220℃超高溫的水基鑽井液體係，同時配套了長裸眼井筒強化、井下高強度堵漏以及抗酸性氣體汙染等技術，為深地塔科1井打成、打快、打好提供了最堅實的保障，同時也為我國深地油氣資源的勘探開發、‘卡脖子’技術的解卡提供了智慧和方案。”
未來，孫金聲院士將繼續帶領“鑽完井工作液”研究團隊，以端牢能源飯碗為己任，聚焦我國油氣開發的重大基礎科學問題和“卡脖子”難題，更加注重科研成果產出、科技成果轉化、後備科技創新人才培養，為實現科技自立自強、保障國家能源安全注入科技力量。