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題圖為位于庫車山前的克深10-4和克深10-6兩口超深井。 陳士兵 攝 |
神舟飛天、嫦娥探月,締造“中國高度”。
高鐵飛馳、天河運轉,創造“中國速度”。
塔里木油田勇探“地下珠峰”,成就“中國深度”。
黨的十八大以來,塔里木油田聯合中國石油內外200多家兄弟單位,直面超深復雜這一世界級勘探開發難題,一條心、一股勁,下好地質理論創新和工程技術攻關“一盤棋”,打穿了41座超8000米地下“珠峰”,鉆探的超深井數量占全國的80%以上,找到的超深層油氣儲量占全國的3/4,建成我國最大超深層油氣生產基地,扛起保障國家能源安全的責任使命,交出一份忠誠、擔當、奮斗的答卷。
從中淺層向超深層
突破油氣成藏“死亡極限”
早期盆地的中淺層勘探開發,支撐了塔里木油田油氣年產量邁上500萬噸臺階。2000年以來,塔里木油田通過5000至6000米的深層勘探,先后獲得了和田河氣田、哈得遜油田、克拉2氣田等一批重大發現。
近年來,隨著勘探開發不斷深入,6000米以深的克拉蘇、哈拉哈塘、富滿等一批超深層大油氣田接連獲得重大突破,塔里木盆地深層超深層展現出巨大的油氣勘探開發潛力。
最新一輪油氣資源評價顯示,塔里木盆地超深層油氣地質儲量約占全球超深層油氣地質儲量的19%,勘探開發潛力巨大。然而,歷經8期地質構造變形的塔里木盆地,勘探開發的復雜程度超出了教科書上的認識和我國東部油田的經驗。
保障國家能源安全使命光榮,習近平總書記關于“向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題”的重要論斷催人奮進,向超深復雜領域進軍勢在必行。
油氣勘探,物探先行。面對極端復雜的地下情況,一場迄今為止國內面積最大、難度最高的5.3萬平方公里整體連片高精度三維地震采集會戰就此打響。
塔里木油田聯合東方物探選配精良的隊伍和裝備,創新發展了沙漠區高密度寬方位三維地震技術,為號稱“死亡之海”的塔克拉瑪干沙漠“做CT”,全面摸清摸透地下情況,助力沙漠超深層儲層鉆遇率翻了一番。
面對“全球少有、國內獨有”的世界級難題,塔里木油田、勘探院、中國石油大學(北京)等6家企業、科研院所和高校通力協作,按照“板塊—盆山—盆地—領域—區帶—目標”的脈絡,完成150余幅盆地基礎地質圖件,讓勘探目標領域躍然眼前。
塔里木油田成立盆地基礎研究等10個勘探研究專班,全力攻堅構造、沉積、成藏等9大基礎研究課題,深化油氣富集規律,用手中劃定的井圈和測線一點點勾勒出通往深地的“尋寶路徑”。
——創新發展了含鹽前陸盆地油氣地質理論,落實了克拉—克深、博孜—大北兩個萬億立方米大氣區,特別是在博孜—大北發現22個大氣藏,成為我國陸上超深層發現規模最大的凝析油氣區。
——攻關形成了超深海相斷控碳酸鹽巖成藏地質理論,助力富滿10億噸級超深油氣區橫空出世,形成橫向百里連片、縱向千米含油的大場面,成為全球迄今為止埋藏最深、規模最大的斷控縫洞型碳酸鹽巖油藏,塔里木富滿10億噸級超深油氣區入選2021年“央企十大超級工程”。
理論的創新和地質認識的深化,推動地下認識逐漸從無形到有形,將傳統超深層石油成藏的“死亡線”變為了增儲上產的“生命線”,讓地下8000米以下有富集油氣的構想,不只存在于地質家的腦海中。
從“跟跑”到“領跑”
突破工程技術“深度極限”
塔里木盆地油氣藏普遍具有“低孔、低滲”和“超深、超高溫、超高壓”的“兩低三超”特性。常規鉆探技術基本“打不成”井,更談不上“鉆得快”“建得好”。國內外專家稱其為鉆完井的“世界禁區”,工程難度全球少有、國內獨有。
對標全球13項鉆井工程難度指標,塔里木有10項位居難度前三,其中7項“登頂”世界之最,綜合難度世界第一。這樣的難度曾一度讓塔里木油田和各鉆探公司望而卻步。
國外“取經”遭遇工藝技術壁壘,購買“洋裝備”遭遇市場和價格的雙重困擾。塔里木油田深知,關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的,必須牢牢掌握在自己手中。
面對“無參考技術、無適配裝備、無可靠經驗”等巨大挑戰,塔里木油田建立“以我為主、聯合攻關”的開放式科研體制,聯合中國石油多家兄弟單位、科研院所,將“入地夢”融入“強國夢”,磨礪超深層工程技術“利劍”。
抓住鉆井這個“龍頭”,塔里木油田協同工程院、中油工程及各鉆探公司聚焦關鍵核心技術難題,著力突破復雜難鉆地層快速鉆井、極端環境下井筒完整性、深地復雜壓力系統安全封隔等技術瓶頸,攻克了超深復雜構造“打不成”的難題。
特別是在輪探1井鉆進期間,塔里木油田、西部鉆探、中油測井聯合成立工程地質、科研生產、甲方乙方“三個一體化”項目組,挺進“地下珠峰”,鉆井裝備全部實現國產化,創造了打成當時亞洲陸上第一深井等7項亞洲紀錄。
瞄準技術這個瓶頸,塔里木油田與中油技服聯合“會診”,分區域、分層段攻關形成“地層評價+鉆工具優選+參數優化”一體化提速模板。和川慶鉆探、渤海鉆探歷時3年攻關,建立“1+4+N”礫石層提速模式,讓復雜地層鉆井“跑出百米加速度”。
在地下構造最復雜的庫車山前,平均鉆井周期由以往的2年縮短至200多天,實現了“打不成”到難鉆地層“打得快”、復雜地質“鉆得深”、極端工況“靠得住”的重大跨越。
聚焦裝備這個關鍵領域,塔里木油田與寶石機械“聯姻”,合力打造了國內首臺四單根立柱9000米超深井鉆機;與寶雞鋼管“牽手”,研發出“超級13鉻油管”,以其更強性能和更低成本,在同區塊和進口油管的“擂臺賽”上大獲全勝。
目前,300多項重要油氣生產設備實現國產化,自主研發的國產油基泥漿打破了國外長達9年的技術壟斷……一批“石油重器”填補了國內空白,突破了工程技術“深度極限”。
工程技術領域形成國家和行業標準24項,拿下9項世界第一、7項亞洲第一、26項國內第一……高水平科技自立自強腳步鏗鏘篤定,關鍵技術群實現從“跟跑”到“并跑”再到“領跑”。
從“難動用”到高效建產
突破勘探開發“效益極限”
每向超深層挺進100米,勘探開發難度都會成倍增加,難動用儲量占比隨之升高,成本和效益之間的矛盾也愈發尖銳,油氣發現并不意味著一定能帶來效益。
“高產不穩產、見油不見田”這一矛盾在碳酸鹽巖油藏體現得尤為明顯。由于效益處于臨界狀態,許多業內人士評價其為“雞肋”。沒效益,高質量發展就是“空中樓閣”。
黨的十八大以來,塔里木油田聯合油氣板塊各兄弟單位,向地質理論創新要產量、向工程技術革新要效益,全力推進高效開發、效益建產,在挺進超深層的路上“步步為盈”。
緊扣制約高效開發的關鍵核心技術難題。創新打造超深超高壓氣藏高效開發技術,成功開發我國最深的克深9氣藏、壓力最高的克深13氣藏。戰勝構造、儲層、流體等多重挑戰,實現博孜—大北高效建產,3年產氣量翻了近3倍。
盤活老區深層“難動用”儲量。配套研發深層碎屑巖凝析氣藏高效開發和提高采收率技術,將玉東1區塊產量翻了近5倍,東河等老油田產量止跌回升,油藏“吸氣吐油”,采收率提高了30%,恢復的原油產量相當于新建一個百萬噸級的油田。
深耕從前人們眼中的“邊際油田”。攻關形成超深海相斷控碳酸鹽巖油氣藏效益建產技術,助力富滿油田從年產3萬噸原油的“小不點”,一躍成為年產量200萬噸的中國石油“原油效益建產示范區”,突破了超深層開發的“效益極限”。
借腦引智攜手向前,塔里木油田先后安排多批“學習團”赴長慶、西南、新疆等油田取經,建立常態化學習交流機制,共謀提采挖潛良策;與工程院和石油高校聯合打造“儲層保護技術及工業化應用”成果,實現裂縫性致密儲層的高效開發,3年來累計在150余口井應用。
近年來,塔里木油田找到的90%油氣儲量、50%的油氣產量都來自超深層,超深層油氣產量占全國超深層產量的75%。在我國探索“深地、深海、深空”的征程中,塔里木成為進軍深地的“主戰場”。
走好新的趕考之路,向萬米進發,向地球深部進軍。當前,設計井深達8457米的大北401井正加快向目的層挺進,設計斜深達9186米的滿深10井鳴笛開鉆,3口超萬米的特深井正蓄勢待發……塔里木油田砥礪奮進、勇毅前行,同兄弟單位攜手向更多、更高的地下“險峰”進發,全力搶占我國超深油氣創新高地,打造具有“塔里木深度”的世界一流現代化大油氣田。
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