習(xí)近平總書記強調(diào)，向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題。中國石化胸懷“國之大者”，牢記初心使命，多年積極探索，在深層、超深層油氣富集機理、高效勘探開發(fā)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)等方面取得重大突破，已在四川盆地深層天然氣頁巖氣、塔里木順北深層油氣和勝利油田深層頁巖油等領(lǐng)域取得一系列深層油氣大發(fā)現(xiàn)，成為我國深地油氣領(lǐng)域的主力軍，切實肩負起保障國家能源安全的核心職責(zé)。

PART1

蓄勢待發(fā)

我國深層油氣勘探開發(fā)潛力巨大

隨著中淺層油氣勘探開發(fā)程度不斷提高，油氣發(fā)現(xiàn)難度日益加大，深層油氣勘探開發(fā)越來越被廣泛關(guān)注，全球深層油氣的新增儲量呈明顯增長趨勢。

根據(jù)全國油氣資源動態(tài)評價（2015年），全國深層、超深層油氣資源量671億噸油氣當(dāng)量，占油氣資源總量的34%。以塔里木盆地為例，僅埋深在6000至10000米的石油和天然氣資源就分別占其總量的83.2%和63.9%?？碧介_發(fā)盆地的深層油氣資源，對老油氣區(qū)(田)擴大儲量、穩(wěn)定產(chǎn)量有著非常重要的意義。

我國在深層、超深層油氣資源勘探開發(fā)研究方面取得了多項進展，但由于其埋藏深、超高溫、超高壓的特點，受構(gòu)造復(fù)雜、地震波場復(fù)雜、儲量品位低、產(chǎn)能低等因素影響，深層、超深層領(lǐng)域的高效勘探和效益開發(fā)面臨諸多挑戰(zhàn)，唯有堅持問題導(dǎo)向、目標(biāo)導(dǎo)向，堅定科技創(chuàng)新、埋頭攻關(guān)，立足基礎(chǔ)研究把關(guān)鍵核心技術(shù)搞清楚，以關(guān)鍵核心技術(shù)突破帶動中國深層油氣勘探開發(fā)突破。

PART2

潛心攻關(guān)

深層、超深層油氣領(lǐng)域
自主創(chuàng)新關(guān)鍵核心技術(shù)

陸相油氣理論支撐了我國近半個世紀(jì)石油工業(yè)，相繼發(fā)現(xiàn)了大慶、勝利等油氣田。然而，隨著勘探開發(fā)程度的不斷提高，陸相主力油氣田已相繼進入勘探開發(fā)的中后期，后備儲量嚴重不足。

在中國海相盆地，中國石化開展了一系列重大項目攻關(guān)，以發(fā)現(xiàn)大型、特大型氣田為目標(biāo)，通過理論創(chuàng)新與技術(shù)攻關(guān)，取得油氣勘探的重大發(fā)現(xiàn)，在深層、超深層碳酸鹽巖規(guī)模儲層發(fā)育機理、油氣成藏富集機理、勘探開發(fā)技術(shù)、鉆完井技術(shù)方面已形成一套國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)系列。推動中國海相碳酸鹽巖油氣勘探事業(yè)的發(fā)展。

一是創(chuàng)新發(fā)展海相地質(zhì)理論，形成了海相深層高效勘探及關(guān)鍵技術(shù)系列。

在四川盆地川東北地區(qū)，重新建立了海相沉積模式，發(fā)現(xiàn)了普光優(yōu)質(zhì)礁灘相儲層和元壩超深層大型生物礁帶，形成了深層-超深層優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育機理新認識。建立了“早灘晚礁、多期疊置、成排成帶”的生物礁發(fā)育模式，明確了在5000m以下仍有優(yōu)質(zhì)儲層發(fā)育，在縱向上拓展了勘探空間。

揭示了普光氣田天然氣來源和油氣運聚復(fù)雜過程，建立了油氣藏構(gòu)造改造調(diào)整過程中，有效儲層的空間分布和有效保存條件決定油氣聚集最終定位的構(gòu)造-巖性“復(fù)合控藏”模式；針對元壩氣田超深弱變形區(qū)，建立了“近源富集、油氣轉(zhuǎn)化、持續(xù)保存”的成藏模式，揭示了超深層天然氣富集規(guī)律。

創(chuàng)新形成了復(fù)雜山地超深層生物礁儲層地震勘探技術(shù)系列，突破超深弱反射層地震采集處理技術(shù)瓶頸，有效提高超深層反射能量和分辨率，形成了礁灘儲層綜合預(yù)測技術(shù)，探井成功率達92.3%，在預(yù)測高產(chǎn)富集帶上，實施的10口探井均獲日產(chǎn)百萬方高產(chǎn)氣流。

依靠海相油氣勘探理論和技術(shù)的創(chuàng)新，先后高效、安全地發(fā)現(xiàn)了國內(nèi)首個海相整裝大氣田——普光氣田和首個超深層生物礁大氣田——元壩氣田，實現(xiàn)了海相深層油氣勘探重大突破與超深層高效勘探，整體提升了四川盆地勘探潛力。

按照2018年的數(shù)據(jù)，普光和元壩氣田累計探明天然氣地質(zhì)儲量6424億方，生產(chǎn)天然氣1200億方，為川氣東送提供了資源保障，惠及長江沿線8個省市、數(shù)千家企業(yè)以及2億多居民。

針對塔里木盆地順北超深層油氣田勘探開發(fā)難點，創(chuàng)新集成了超深層碳酸鹽巖走滑斷裂及縫洞體立體成像、走滑斷裂帶精細解析、斷控縫洞體雕刻與量化描述、斷控縫洞型圈閉描述與目標(biāo)優(yōu)選等技術(shù)系列，實現(xiàn)了順北超深層斷控縫洞型油氣藏的系列發(fā)現(xiàn)與高效拓展。

截至2021年，順北油氣田已累計提交探明儲量超2億噸油當(dāng)量，建成百萬噸產(chǎn)能陣地。估算順北油氣田范圍內(nèi)沿18條主干走滑斷裂帶分布的油氣資源量達17億噸油當(dāng)量。

二是形成深層高含硫氣藏和縫洞型油藏的高效開發(fā)理論技術(shù)。

針對高含硫氣藏埋藏深，儲層非均質(zhì)性強，氣水關(guān)系復(fù)雜，安全高效開發(fā)難度大的難題，創(chuàng)新形成了復(fù)雜礁灘儲層精細描述技術(shù)系列、高含硫邊底水氣高效開發(fā)及穩(wěn)產(chǎn)技術(shù)系列，支撐在國內(nèi)首次建成特大型高含硫氣田——普光氣田，首次建成7000m超深生物礁底水高含硫氣田——元壩氣田，建立了我國高含硫氣田安全開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)體系，基本實現(xiàn)了采氣、集輸、凈化系統(tǒng)關(guān)鍵裝備國產(chǎn)化，使我國成為世界上少數(shù)幾個掌握開發(fā)特大型超深高含硫氣田核心技術(shù)的國家之一。

針對深層、超深層碳酸鹽巖縫洞型油藏，揭示了巖溶縫洞儲集體形成機制與多尺度復(fù)合介質(zhì)高效開發(fā)機理，研發(fā)了地球物理高精度成像、多尺度分類檢測及多元約束巖溶相控建模技術(shù)，形成了基于縫洞空間結(jié)構(gòu)的差異性水驅(qū)和注氮氣洞頂驅(qū)提高采收率技術(shù)，支撐了我國首個深層特大型縫洞型油藏——塔河油田的規(guī)模開發(fā)與持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

三是形成復(fù)雜深層、超深層鉆完井技術(shù)系列。

聚焦塔里木和四川盆地深層、超深層工程技術(shù)需求，創(chuàng)新形成超深層地震采集、安全鉆井、超深高溫高壓井試油試氣等10項技術(shù)，攻克超深層安全快速鉆井等世界級技術(shù)難題，形成了以工藝、工具和材料為核心的深層、超深層油氣藏勘探開發(fā)工程配套技術(shù)系列，具備了9000m復(fù)雜地層井工程設(shè)計、施工和工程技術(shù)服務(wù)能力。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于塔里木盆地、四川盆地，部署50余口8000m以上的高難度重點井，創(chuàng)高指標(biāo)、新紀(jì)錄56項，12次打破亞洲及世界紀(jì)錄，形成技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范18項，助推超深井工程技術(shù)水平邁向世界領(lǐng)先行列，有效支撐了塔里木盆地超深油氣田產(chǎn)能建設(shè)和四川盆地深層勘探開發(fā)。其中，川科1井，完鉆井深7566m，是探索海相油藏的第一口超深井。塔深5井，完鉆井深9017m，為國內(nèi)首口超過9000m 的特深井，刷新了亞洲陸上最深井紀(jì)錄。

PART3

突破重圍

實現(xiàn)由“打不成”
到“打得快、打得準(zhǔn)”的重大跨越

8月10日，中國石化在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域?qū)嵤┑?ldquo;深地工程”獲得突破，位于塔里木盆地的順北803斜井完成鉆井深度8110米，成為順北油氣田超深層第15口“千噸井”。當(dāng)日，中國石化命名順北油氣田為中國石化“深地工程”順北油氣田基地，順北油氣田基地被譽為“深地一號”。

順北深層油氣田位于塔里木盆地中西部，油藏具有超深、高溫、高壓等特點，儲層平均埋藏深度超過8000米。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。

技術(shù)突破也至關(guān)重要，猶如站在珠穆朗瑪峰頂、看清雅魯藏布江上的游船，需突破“認不準(zhǔn)、控不住、鉆不成、溝不通”四大技術(shù)瓶頸。

一是認不準(zhǔn)。順北油氣田地表被沙漠區(qū)覆蓋、目的層埋深大、地震信號弱、斷控規(guī)模儲集體成“板狀”特征，導(dǎo)致斷控儲集體精細描述難度大，需要攻克8000米超深地層找斷控儲集體的“認不準(zhǔn)”難題。

二是控不住。斷控縫洞型油氣藏內(nèi)部非均質(zhì)性極強，精細控儲實現(xiàn)高產(chǎn)的難度極高，需要解決復(fù)雜破碎帶內(nèi)“控不住”難題。

三是鉆不成。順北深層斷控縫洞型儲集體地層破碎、坍塌和漏失風(fēng)險大，深層溫壓條件下鉆井定向難度大，造成鉆井成井率低、儲層傷害率高、中靶偏移率高，需要攻克“鉆不成”難題。

四是溝不通。由于常規(guī)液體在高地溫背景下有效時間短，溝通距離小、高效溝通儲集系統(tǒng)培育高產(chǎn)井的難度極高，需要攻克“溝不通”難題。

經(jīng)過數(shù)年攻關(guān)，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(dāng)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(yīng)用在順北1.4萬平方千米的地震資料處理中。目前，根據(jù)該技術(shù)形成的地震資料部署井位達80余口，建成產(chǎn)能超百萬噸。中國石化目前已掌握超深層油氣優(yōu)快鉆井技術(shù)，攻克了超高強度套管、鉆桿、鉆井液、測控儀器、完測工具等關(guān)鍵技術(shù)，探索形成了一套具有順北特色的8000米級復(fù)雜超深層井身結(jié)構(gòu)設(shè)計及配套技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，實現(xiàn)了由“打不成”到“打得快、打得準(zhǔn)”的重大跨越。

PART4

成果輩出

中國石化深層、超深層
油氣勘探開發(fā)成效顯著

從發(fā)展歷程看，中國石化深層、超深層油氣勘探開發(fā)大致經(jīng)歷了重點突破和規(guī)模發(fā)現(xiàn)兩個階段。重點突破階段以20世紀(jì)90年代塔里木盆地海相突破為標(biāo)志。1984年，塔里木盆地沙參2井實現(xiàn)古生界海相油氣重大突破，1997年，中國石化發(fā)現(xiàn)了我國第一個古生界海相億噸級大油田——塔河油田，并于2001年實現(xiàn)塔河油田主體區(qū)基本探明，之后在外圍實現(xiàn)多點突破。截至2018年底，塔河油田探明石油地質(zhì)儲量13.5億噸，建成產(chǎn)能700萬噸/年。

2000年以來，中國石化深層、超深層油氣勘探開發(fā)進入規(guī)模發(fā)現(xiàn)階段，在四川盆地、塔里木盆地深層海相碳酸鹽巖常規(guī)天然氣、四川盆地深層頁巖氣和濟陽深層頁巖油領(lǐng)域均獲突破。

2003年以來，中國石化在四川盆地二疊系—三疊系礁灘、三疊系雷口坡組、志留系深層頁巖先后發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了普光、元壩、川西和威榮4個深層海相千億立方米大氣田。目前，普光氣田有深度超6000米的井40口，元壩氣田有深度超7000米的井57口，目前正鉆的元深1井設(shè)計井深8680米，川西氣田有深度超6000米的井18口。當(dāng)前，中國石化深層海相碳酸鹽巖常規(guī)天然氣年產(chǎn)量超過120億立方米。

在深層頁巖氣和頁巖油領(lǐng)域，中國石化在四川盆地礦權(quán)區(qū)內(nèi)擁有深層頁巖氣資源量6.3萬億立方米，是頁巖氣未來增儲上產(chǎn)的重要領(lǐng)域。該區(qū)域投入商業(yè)開發(fā)的頁巖氣埋藏深度是目前我國乃至世界之最，2022年實現(xiàn)4200米深層頁巖氣攻關(guān)新突破。濟陽深層頁巖油項目位于中國石化勝利油田，具有“低、深、厚、高”的特征：演化程度低、埋藏深、頁巖厚度大、異常高溫、高壓。初步估算，該區(qū)域頁巖油資源量41億噸，區(qū)域深度是當(dāng)前國內(nèi)頁巖油領(lǐng)域之最。

在塔里木盆地順北地區(qū)，2015年中國石化部署的順北1-1H井側(cè)鉆獲高產(chǎn)，2016年部署的6口評價井連獲高產(chǎn)，拉開了順北油氣田增儲上產(chǎn)的序幕。截至2022年，中國石化在順北油氣田鉆探垂直深度超過8000米的油氣井達41口，已落實四個億噸級油氣區(qū)，標(biāo)志著順北油氣田被成功勘探開發(fā)。

PART5

展望未來

保障國家能源安全與助力“雙碳”目標(biāo)并進

“十四五”期間，中國石化將努力實現(xiàn)陸上油氣勘探開發(fā)技術(shù)突破與重大發(fā)現(xiàn)，預(yù)計累計新增石油探明儲量9.6億噸、天然氣探明儲量1.16萬億方，將為實現(xiàn)中國石化上游可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展，切實保障國家能源安全提供重要的資源基礎(chǔ)。此外，在“雙碳”領(lǐng)域，中國石化正在開展CCUS專項科技攻關(guān)，并成立了中國石化CCUS重點實驗室。

8月29日，中國最大的碳捕集利用與封存（CCUS）全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉痘亍鴥?nèi)首個百萬噸級CCUS項目——齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS項目正式注氣運行，標(biāo)志著我國CCUS產(chǎn)業(yè)開始進入成熟的商業(yè)化營運，該項目每年可減排二氧化碳100萬噸，相當(dāng)于植樹約900萬棵。