12月3日，中國(guó)石油塔里木油田富滿油田富源聯(lián)合站裝置區(qū)夜景。位于沙雅縣境內(nèi)的塔里木油田富滿油田富源聯(lián)合站于11月初成功投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)最大超深油田富滿油田地下8000米至9000米超深層油氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)。 譚輝攝
12月3日，俯瞰位于沙雅縣境內(nèi)的沙漠深處超深井鉆進(jìn)工作場(chǎng)景(無(wú)人機(jī)攝)。今年以來(lái)，中國(guó)石化西北油田加緊推進(jìn)“深地工程·順北油氣田基地”建設(shè)，持續(xù)提高能源保供能力，截至11月30日，順北油氣田投產(chǎn)新井22口，新井日產(chǎn)天然氣超200萬(wàn)立方米。 李學(xué)仁攝
2023年，塔克拉瑪干沙漠油氣勘探開發(fā)鉆井深度頻創(chuàng)紀(jì)錄。3月，中國(guó)石油塔里木油田果勒3C井完鉆井深9396米，刷新亞洲最深水平井紀(jì)錄；10月，中國(guó)石化西北油田“深地一號(hào)”躍進(jìn)3-3XC井完鉆井深9432米，刷新亞洲最深井斜深和超深層鉆井水平位移兩項(xiàng)紀(jì)錄。
與此同時(shí)，設(shè)計(jì)井深1.11萬(wàn)米的深地塔科1井正向地球深部持續(xù)挺進(jìn)，2024年將再創(chuàng)新紀(jì)錄。
當(dāng)前，塔里木盆地8000米以深鉆井已成常態(tài)，9000米以深鉆井已具備技術(shù)基礎(chǔ)，萬(wàn)米深井即將突破。新疆油氣勘探開發(fā)持續(xù)向地球深部挺進(jìn)，這是為了什么？
超深層油氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模開發(fā)
塔里木盆地已探明油氣儲(chǔ)量當(dāng)量超50億噸，超深層油氣資源儲(chǔ)量占50%以上。
11月15日，躍進(jìn)3-3XC井開井測(cè)試，獲高產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)原油200噸、天然氣5萬(wàn)立方米。
躍進(jìn)3-3XC井是所在井場(chǎng)的第三口超深井。避開塔里木河上游濕地自然保護(hù)區(qū)，西北油田在同一井場(chǎng)部署3口井，運(yùn)用大位移技術(shù)，對(duì)胡楊林保護(hù)區(qū)下油氣資源進(jìn)行勘探開采。
“這是塔里木盆地‘深地工程’實(shí)施以來(lái)，對(duì)超深層不同類型儲(chǔ)量效益開發(fā)又一次成功探索。”西北油田副總地質(zhì)師、油氣開發(fā)管理部經(jīng)理任文博表示。
為加快深地油氣資源開發(fā)，2022年8月，中國(guó)石化命名順北油氣田為“深地工程·順北油氣田基地”。這是我國(guó)第一個(gè)以“深地工程”命名的油氣項(xiàng)目，順北油氣田基地被譽(yù)為“深地一號(hào)”。
截至目前，順北已建成1個(gè)100萬(wàn)噸原油、2個(gè)10億立方米天然氣生產(chǎn)陣地，建成國(guó)內(nèi)斷控縫洞型凝析氣藏高效示范區(qū)——順北4號(hào)帶。順北“深地工程”已累計(jì)生產(chǎn)油氣當(dāng)量超800萬(wàn)噸，展現(xiàn)出優(yōu)質(zhì)開發(fā)前景。
在西北油田持續(xù)向地球深部挺進(jìn)的同時(shí)，塔里木油田也鉚足干勁，甩開臂膀推進(jìn)超深層油氣資源勘探開發(fā)。
“超深層勘探開發(fā)已成為油氣產(chǎn)量重要增長(zhǎng)極。”塔里木油田勘探開發(fā)研究院副院長(zhǎng)兼總地質(zhì)師楊憲彰表示，超深層油氣年產(chǎn)當(dāng)量已突破1800萬(wàn)噸，占總產(chǎn)量50%以上。
通常，國(guó)際上將超過(guò)4500米的井稱為深井，超過(guò)6000米的井稱為超深井。
在塔里木盆地，西北油田已打出108口超8000米深的鉆井，其中14口比珠穆朗瑪峰的高度還深；塔里木油田已打出超6000米深的鉆井1700余口，超8000米深鉆井130余口。
塔里木油田8000米以深的超深井主要分布在塔克拉瑪干沙漠腹地的10億噸級(jí)富滿油田，以及天山南部克拉—克深、博孜—大北兩個(gè)萬(wàn)億立方米大氣區(qū)。其中，富滿油田、博孜—大北是塔里木油田快速規(guī)模上產(chǎn)區(qū)塊，今年雙雙上榜“全國(guó)油氣勘探開發(fā)十大標(biāo)志性成果”，展現(xiàn)出深地油氣資源巨大潛力。
加速油氣產(chǎn)能釋放，10月初，博孜天然氣處理廠投產(chǎn)，帶動(dòng)博孜—大北氣田天然氣年處理能力從50億立方米提升至120億立方米，實(shí)現(xiàn)超深復(fù)雜凝析氣田規(guī)模上產(chǎn)、效益開發(fā)；11月初，富滿油田富源聯(lián)合站投產(chǎn)，支撐“十四五”時(shí)期上產(chǎn)500萬(wàn)噸，標(biāo)志著富滿油田地下八九千米超深層油氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益開發(fā)。
油氣藏從找出來(lái)到鉆出來(lái)
推動(dòng)塔里木盆地油氣勘探不斷向地球深部挺進(jìn)，首先得益于地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)突破。
近年來(lái)，塔里木油田創(chuàng)新發(fā)展了含鹽前陸盆地油氣地質(zhì)理論、超深海相斷控碳酸鹽巖成藏地質(zhì)理論，推動(dòng)深地領(lǐng)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)持續(xù)深化，引領(lǐng)油氣勘探不斷向地下八九千米乃至萬(wàn)米拓展，解放了一批超深油氣藏。
“創(chuàng)新地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)，轉(zhuǎn)變勘探思路，將超深層勘探‘禁區(qū)’變成了油氣規(guī)模增儲(chǔ)上產(chǎn)富集區(qū)。”西北油田副總經(jīng)理曹自成說(shuō)，順北油氣田先后發(fā)現(xiàn)了4個(gè)億噸級(jí)油氣區(qū)。
發(fā)現(xiàn)油氣藏，還得將其具體位置找出來(lái)，這就需要物探技術(shù)。
所謂物探，其實(shí)就是給地球做高清CT掃描。西北油田通過(guò)科技攻關(guān)，匯聚國(guó)內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)，探索了42個(gè)月，才得到萬(wàn)米超深層較為清晰影像，將超深層斷裂識(shí)別精度從30米提高到15米。
在對(duì)物探資料進(jìn)行解釋處理時(shí)，西北油田通過(guò)三維立體雕刻技術(shù)，將地下油氣儲(chǔ)集空間立體展布出來(lái)，以便清晰地看到。
找準(zhǔn)油氣儲(chǔ)集空間，接著是設(shè)計(jì)布井、開鉆。
然而，在塔里木盆地實(shí)施超深井工程談何容易，深入地下八九千米，溫度最高突破200攝氏度，地層壓力突破150兆帕。這樣的環(huán)境，近千根鉆桿連起來(lái)工作在地層下就像煮熟的面條，很難操控；而且高溫高壓還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和儀器電子元器件失靈。
“塔里木盆地鉆完井綜合難度全球罕見。”中國(guó)工程院院士孫金聲表示，衡量全球13項(xiàng)鉆完井工程難度指標(biāo)中，塔里木盆地有7項(xiàng)排名世界第一。
為克服超深層高溫高壓環(huán)境，中國(guó)石化打造了超高強(qiáng)度鉆完井工具、鉆桿等。在鉆進(jìn)躍進(jìn)3-3XC井時(shí)，給鉆頭裝上了“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向”系統(tǒng)，相當(dāng)于鉆頭長(zhǎng)了一雙“千里眼”，能實(shí)時(shí)控制地下鉆頭鉆進(jìn)方向，高效精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)一趟鉆貫穿目標(biāo)地層。
“通過(guò)創(chuàng)新攻關(guān)，探索形成了一套復(fù)雜超深井井深結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及配套技術(shù)。”西北油田石油工程技術(shù)研究院院長(zhǎng)劉練說(shuō)，通過(guò)關(guān)鍵核心技術(shù)突破，超深井鉆井周期從三年前的280天，下降至目前最少的97天，中靶精度由60%提高至90%。
記者從塔里木油田了解到，近年來(lái)，該油田還突破了安全封隔、快速鉆進(jìn)、井完整性等鉆完井核心技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)難鉆巖層“打得快”、復(fù)雜地質(zhì)“鉆得深”、極端工況“靠得住”?，F(xiàn)在，富滿油田鉆探一口8000米級(jí)超深井，已從以往的300多天縮短到平均用時(shí)150天左右，最快百天之內(nèi)能完鉆。
深地戰(zhàn)略科技問(wèn)題必須解決
油氣勘探開發(fā)為什么要向地球深部持續(xù)挺進(jìn)？
答案是超深層有著豐富的油氣資源。2016年召開的全國(guó)科技創(chuàng)新大會(huì)上明確指出：“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問(wèn)題。”
我國(guó)油氣資源主要分布在四川、塔里木、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、準(zhǔn)噶爾以及柴達(dá)木七大盆地。近年來(lái)，世界新增油氣儲(chǔ)量60%來(lái)自深部地層。深層、超深層也已經(jīng)成為我國(guó)油氣重大發(fā)現(xiàn)主陣地，油氣資源達(dá)671億噸當(dāng)量，占全國(guó)油氣資源總量的34%。以塔里木盆地為例，僅埋深在6000米至1萬(wàn)米的石油和天然氣資源就分別占總量的83.2%和63.9%，勘探潛力巨大。
為勘探開發(fā)超深層油氣資源，準(zhǔn)噶爾盆地也打出了多口8000米鉆井。其中天灣1井獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流，創(chuàng)國(guó)內(nèi)地層壓力、井口流動(dòng)壓力兩項(xiàng)最高紀(jì)錄。
“在準(zhǔn)噶爾盆地南緣，去年打出兩口超8000米深的風(fēng)險(xiǎn)探井，今年又部署兩口超8000米的井，目前正在鉆進(jìn)中。”中國(guó)石油新疆油田勘探事業(yè)部副經(jīng)理徐新紐說(shuō)，準(zhǔn)噶爾盆地南緣與庫(kù)車山前地質(zhì)構(gòu)造類似，庫(kù)車山前發(fā)現(xiàn)了克拉2、迪那、克深大氣田，對(duì)標(biāo)庫(kù)車山前，預(yù)測(cè)準(zhǔn)噶爾南緣也有大氣田。
突破地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)，中國(guó)石油吐哈油田也在向地球深部挺進(jìn)，提出“吐哈之下找吐哈”，近兩年部署的風(fēng)險(xiǎn)探井超7000米。
新疆油氣資源主要分布在準(zhǔn)噶爾、塔里木、吐哈三大盆地，已探明石油資源量居全國(guó)首位、天然氣資源量居全國(guó)第二位，2022年新疆油氣產(chǎn)量當(dāng)量居全國(guó)第一。不斷向地球深部挺進(jìn)，塔里木盆地在八九千米深地已獲得規(guī)模油氣資源，那么1萬(wàn)米之下、1.5萬(wàn)米之下是否還有油氣資源，尚需科學(xué)去證實(shí)。
目前，塔里木油田正在做“十橫十縱”物探工程，可掃描到塔里木盆地地下1.6萬(wàn)米深處；為實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)，今年還部署了我國(guó)首口萬(wàn)米深地科探井——深地塔科1井。明年該井取得突破后，將推動(dòng)中國(guó)深地鉆井工程技術(shù)“站”上世界前三，僅次于俄羅斯和美國(guó)。
點(diǎn)評(píng)經(jīng)緯
打造超深層“大國(guó)重器”研發(fā)基地
塔里木盆地鉆井還能打多深？在塔里木盆地超深層，除了油氣，還有哪些戰(zhàn)略資源？
要清楚地回答這些問(wèn)題，需要科學(xué)技術(shù)來(lái)推動(dòng)超深層鉆探向前邁進(jìn)一大步，在塔里木盆地實(shí)施更深的特深鉆井。
解答世界級(jí)難題，唯有科技自立自強(qiáng)才能實(shí)現(xiàn)。塔里木盆地的石油人在征戰(zhàn)“死亡之海”過(guò)程中，要形成超深層技術(shù)系列，推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定和我國(guó)重大裝備研發(fā)與生產(chǎn)，將塔里木盆地打造成超深層原創(chuàng)技術(shù)、超深層“大國(guó)重器”的研發(fā)基地。
當(dāng)前，加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，已成為黨和國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略重中之重。中國(guó)石油、中國(guó)石化等央企，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“頂梁柱”和“壓艙石”，勇挑重?fù)?dān)、敢打頭陣，立足新疆、科技攻關(guān)，努力成為原始創(chuàng)新和核心技術(shù)的需求提出者、創(chuàng)新組織者、技術(shù)供給者、市場(chǎng)應(yīng)用者，掌握技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展主動(dòng)權(quán)。
塔里木盆地深層超深層油氣資源勘探開發(fā)潛力巨大。塔里木石油人不僅要征戰(zhàn)“死亡之海”，還要征戰(zhàn)1.2萬(wàn)米、1.5萬(wàn)米乃至2萬(wàn)米深地，爭(zhēng)做全球超深層技術(shù)引領(lǐng)者，從“追跑”變“領(lǐng)跑”。
科技創(chuàng)新事關(guān)國(guó)家生存權(quán)、發(fā)展權(quán)、未來(lái)主導(dǎo)權(quán)。中國(guó)石油、中國(guó)石化等駐疆央企在實(shí)施塔里木超深層開發(fā)中，要把“卡脖子”技術(shù)清單變成科研任務(wù)清單，找準(zhǔn)方向、集智攻關(guān)，將科技創(chuàng)新放到“國(guó)之大者”中去思考、謀劃和推進(jìn)。
