五一假期期間，中國石化部署在順北油氣田10號帶的第一口探井，順北10斜井測試獲得高產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)氣60萬立方米，該井的突破證實了順北10號斷裂帶富集油氣，它也成為順北油氣田第50口垂直深度超過8000米的井。

與此同時，中國石化部署在塔里木盆地的“深地一號”躍進3-3XC井于5月1日正式開鉆，該井設(shè)計井深9472米，比珠穆朗瑪峰的高度還要多624米，將刷新亞洲最深井紀錄。

(資料圖片)

其實，通常業(yè)內(nèi)將4500米到6000米的井深定位為深井，6000米到9000米的井為超深井，超過9000米的井為特深井。

超深井鉆探是當前油氣工程技術(shù)瓶頸最多、挑戰(zhàn)最大的領(lǐng)域，面臨地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜、高溫、高壓、高含硫化氫等難題，曾經(jīng)有專家斷言8000米以深是油氣勘探的禁區(qū)。

那么，咱們石油人到底是用了哪些“絕招”，才能把這些油氣從地下近萬米的深處采出來，為我們所用呢？

01、在斷裂帶上“找油”

在八千多米的地下，石油人究竟是怎樣找到石油的？

其實，在五億年前的寒武紀時期，塔里木盆地還被稱作塔里木海。

億萬年的滄桑變化，讓海洋中沉積的碳酸鹽地層深埋在數(shù)千米的地下，慢慢形成了石油和天然氣。

而塔里木盆地地質(zhì)條件與世界其他盆地完全不同，地質(zhì)構(gòu)造復雜多樣。

通常，大多數(shù)油氣藏一般儲存在比較單一的儲集體里面，比較容易描述識別。

而塔里木盆地的油氣則儲藏在地下的走滑斷裂帶里，由一系列洞穴、孔洞、裂縫組成的一個大集合體中。

就像一排排巨大的蘋果樹，蘋果樹的樹干是主干斷裂帶，不同級別的樹枝是次級斷裂和分支斷裂，樹上的蘋果就是斷裂破碎的空腔，形成大小不一的洞穴，樹葉沿著裂縫發(fā)育的不同的溶蝕孔洞。

這棵大蘋果樹深深地扎進地層里，油氣就像養(yǎng)分一樣沿著樹干往枝葉、蘋果里充注，最后就形成了一棵富含油氣的蘋果樹。

這樣的石油開采起來并不容易，因為儲集體的形態(tài)多種多樣，如何有效開采出這樣的石油是世界級的難題。

與此同時，走滑斷裂帶在空間上是多變的，順北地區(qū)斷裂帶寬度從200米到3000米，長度從幾千米到上百千米，縱向高度達到1600米到3000米左右，可以想象其復雜程度。

面對順北極限地質(zhì)條件，中國石化不斷深化地質(zhì)理論創(chuàng)新，率先突破了8000米超深層油氣勘探“死亡線”，創(chuàng)新提出了“低地溫、大埋深、高壓力”條件下海相烴源巖抑制生烴模式、超深斷控縫洞型儲集體成儲機制和油氣成藏模式，形成超深層斷控縫洞型油氣成藏理論，豐富和發(fā)展了海相油氣成藏理論。

與此同時，要想在“地下珠峰”找油，技術(shù)突破也至關(guān)重要，這猶如需要站在珠穆朗瑪峰頂、看清雅魯藏布江上的游船。

經(jīng)過數(shù)年研究，中國石化創(chuàng)新形成超深層儲層立體成像技術(shù)和縫洞體精細雕刻技術(shù)，相當于給地球深部做CT掃描，斷裂識別精度從30米提高至15米。

該技術(shù)已經(jīng)應用在順北1.4萬平方千米的地震資料處理中。目前應用這些技術(shù)已經(jīng)成功部署上百口井，建成超兩百萬噸產(chǎn)能陣地。

02、從“地下珠峰”采油

對于石油行業(yè)來說，既要有“找得到”油的本事，也要有“拿得到”油的能力。

而塔里木盆地的油氣藏除了“難找”之外，還普遍存在超深、超高溫、超高壓等勘探開發(fā)難題。

在塔里木盆地打井，鉆井到達一定深度極限后，每向下一米，難度都面臨著幾何倍數(shù)增長。和地面施工不同，一深帶萬難。在塔里木地層深處勘探開發(fā)石油，難度不亞于“嫦娥”登月、“蛟龍”下海。

要想“拿到油”，就要通過鉆井作業(yè)，在地面和地下油氣藏之間，修一條能讓油氣流動的“高速公路”。

但是要修一條“萬米之路”，并不容易。

目前有萬米深鉆能力的國家并不多，主要是中國、美國和俄羅斯。

塔里木盆地順北油田作業(yè)區(qū)，當井打到9000米深時，井底溫度約200℃，地層壓力150兆帕以上。在世界上衡量鉆井難度的13項指標中，塔里木盆地有7項名列第一。

9000米深需要連接1000多根鉆桿，由于高溫高壓下鉆桿就像“煮熟的面條”一樣，操作起來很難控制。

同時，面對200℃左右的高溫，一般設(shè)備和儀器內(nèi)的電子元器件、橡膠件等就會損壞失效，鉆頭上的“導航”系統(tǒng)也會失效，難以準確到達目標位置。

對此，中國石化試過經(jīng)過集智創(chuàng)新攻關(guān)，探索形成了一套躋身世界前列的復雜超深層井井身結(jié)構(gòu)設(shè)計及配套技術(shù)，建立了系列的標準規(guī)范，實現(xiàn)了我國關(guān)鍵核心技術(shù)的突破，鉆井周期從三年前的280天下降至最低的97天，中靶精度由60%提高至90%以上。

例如，剛剛開鉆的躍進3-3XC井，地處塔里木河上游濕地自然保護區(qū)的紅線之外，但開采的油氣卻來自保護區(qū)下方7200多米處的超深層。

中國石化西北油田創(chuàng)新運用超深大位移技術(shù)，就像站在兩米開外喝豆?jié){，先將吸管插進杯子、再橫向延伸，在地層下水平延伸3400米后獲得豐富的油氣資源。

同時，想要在“又深又黑”的地下，通過大位移水平井準確找到油氣，還必須給鉆頭裝上眼睛。

西北油田采用超深高溫高效定向技術(shù)，利用高精度隨鉆測控系統(tǒng)將垂深7000米以下信號實時傳輸至地面，讓鉆頭猶如長了眼睛，隨時調(diào)整鉆頭行進軌跡，像“貪吃蛇”一樣在7200米深的地下快速行進，實現(xiàn)了水平井由短距離到長距離、由長周期到短周期的跨越。

該井采用的新型電動鉆機與普通鉆機相比，載重提升能力由三四百噸提高到近七百噸，相當于同時吊起120頭成年大象。

同時，配套了鉆臺機械手、鐵鉆工、液壓貓道等多種自動化設(shè)備，在減輕工人勞動強度的同時，大幅提升了安全標準。

此外，為滿足深層、超深層油氣勘探開發(fā)需要，我國設(shè)備廠商集聚國內(nèi)外創(chuàng)新資源開展聯(lián)合攻關(guān)，對鉆機、鉆頭、測量導向工具等進行了全面性能升級。

中國石化西北油田還創(chuàng)新研發(fā)了井眼清潔技術(shù)、井眼延伸技術(shù)、套管下入技術(shù)等鉆井配套技術(shù)，形成了更適應油氣生產(chǎn)需要的超深大位移鉆井技術(shù)系列。

當前，中國石化創(chuàng)新集成硬地層高效破巖技術(shù)，實現(xiàn)百天鉆穿“地下珠峰”目標；創(chuàng)新研發(fā)了微納米封堵與化學膠結(jié)固壁協(xié)同防塌技術(shù)，構(gòu)建高等級的鉆井液體系，能夠把破碎地層粘結(jié)在一起，實現(xiàn)安全鉆進；同時，中國石化自主研發(fā)了國內(nèi)首套抗溫200攝氏度、耐壓207兆帕的高精度隨鉆測量儀器，成功打破國外技術(shù)壟斷，做到了“指哪打哪”。

中國石化已經(jīng)探索形成了一套具有順北特色的8000米級復雜超深層井身結(jié)構(gòu)設(shè)計及配套技術(shù)和標準規(guī)范，實現(xiàn)了從"打不成"到"打得快、打得準"的跨越，為"地下珠峰"的油氣直達地面架起了高速通道。

而隨著技術(shù)的進步，陸上深層、超深層油氣資源也得到動用。

目前，“深地一號”油氣井多項工程指標刷新亞洲紀錄，已落實四個億噸級油氣區(qū)，累計油氣產(chǎn)量當量已突破770萬噸，成為近十年來塔里木盆地油氣勘探的新亮點，標志著這一全球埋藏最深的油氣田成功勘探開發(fā)。

關(guān)鍵詞：