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题图为位于库车山前的克深10-4和克深10-6两口超深井。 陈士兵 摄

  神舟飞天、嫦娥探月,缔造“中国高度”。

  高铁飞驰、天河运转,创造“中国速度”。

  塔里木油田勇探“地下珠峰”,成就“中国深度”。

  党的十八大以来,塔里木油田联合中国石油内外200多家兄弟单位,直面超深复杂这一世界级勘探开发难题,一条心、一股劲,下好地质理论创新和工程技术攻关“一盘棋”,打穿了41座超8000米地下“珠峰”,钻探的超深井数量占全国的80%以上,找到的超深层油气储量占全国的3/4,建成我国最大超深层油气生产基地,扛起保障国家能源安全的责任使命,交出一份忠诚、担当、奋斗的答卷。

  从中浅层向超深层

  突破油气成藏“死亡极限”

  早期盆地的中浅层勘探开发,支撑了塔里木油田油气年产量迈上500万吨台阶。2000年以来,塔里木油田通过5000至6000米的深层勘探,先后获得了和田河气田、哈得逊油田、克拉2气田等一批重大发现。

  近年来,随着勘探开发不断深入,6000米以深的克拉苏、哈拉哈塘、富满等一批超深层大油气田接连获得重大突破,塔里木盆地深层超深层展现出巨大的油气勘探开发潜力。

  最新一轮油气资源评价显示,塔里木盆地超深层油气地质储量约占全球超深层油气地质储量的19%,勘探开发潜力巨大。然而,历经8期地质构造变形的塔里木盆地,勘探开发的复杂程度超出了教科书上的认识和我国东部油田的经验。

  保障国家能源安全使命光荣,习近平总书记关于“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”的重要论断催人奋进,向超深复杂领域进军势在必行。

  油气勘探,物探先行。面对极端复杂的地下情况,一场迄今为止国内面积最大、难度最高的5.3万平方公里整体连片高精度三维地震采集会战就此打响。

  塔里木油田联合东方物探选配精良的队伍和装备,创新发展了沙漠区高密度宽方位三维地震技术,为号称“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠“做CT”,全面摸清摸透地下情况,助力沙漠超深层储层钻遇率翻了一番。

  面对“全球少有、国内独有”的世界级难题,塔里木油田、勘探院、中国石油大学(北京)等6家企业、科研院所和高校通力协作,按照“板块—盆山—盆地—领域—区带—目标”的脉络,完成150余幅盆地基础地质图件,让勘探目标领域跃然眼前。

  塔里木油田成立盆地基础研究等10个勘探研究专班,全力攻坚构造、沉积、成藏等9大基础研究课题,深化油气富集规律,用手中划定的井圈和测线一点点勾勒出通往深地的“寻宝路径”。

  ——创新发展了含盐前陆盆地油气地质理论,落实了克拉—克深、博孜—大北两个万亿立方米大气区,特别是在博孜—大北发现22个大气藏,成为我国陆上超深层发现规模最大的凝析油气区。

  ——攻关形成了超深海相断控碳酸盐岩成藏地质理论,助力富满10亿吨级超深油气区横空出世,形成横向百里连片、纵向千米含油的大场面,成为全球迄今为止埋藏最深、规模最大的断控缝洞型碳酸盐岩油藏,塔里木富满10亿吨级超深油气区入选2021年“央企十大超级工程”。

  理论的创新和地质认识的深化,推动地下认识逐渐从无形到有形,将传统超深层石油成藏的“死亡线”变为了增储上产的“生命线”,让地下8000米以下有富集油气的构想,不只存在于地质家的脑海中。

  从“跟跑”到“领跑”

  突破工程技术“深度极限”

  塔里木盆地油气藏普遍具有“低孔、低渗”和“超深、超高温、超高压”的“两低三超”特性。常规钻探技术基本“打不成”井,更谈不上“钻得快”“建得好”。国内外专家称其为钻完井的“世界禁区”,工程难度全球少有、国内独有。

  对标全球13项钻井工程难度指标,塔里木有10项位居难度前三,其中7项“登顶”世界之最,综合难度世界第一。这样的难度曾一度让塔里木油田和各钻探公司望而却步。

  国外“取经”遭遇工艺技术壁垒,购买“洋装备”遭遇市场和价格的双重困扰。塔里木油田深知,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的,必须牢牢掌握在自己手中。

  面对“无参考技术、无适配装备、无可靠经验”等巨大挑战,塔里木油田建立“以我为主、联合攻关”的开放式科研体制,联合中国石油多家兄弟单位、科研院所,将“入地梦”融入“强国梦”,磨砺超深层工程技术“利剑”。

  抓住钻井这个“龙头”,塔里木油田协同工程院、中油工程及各钻探公司聚焦关键核心技术难题,着力突破复杂难钻地层快速钻井、极端环境下井筒完整性、深地复杂压力系统安全封隔等技术瓶颈,攻克了超深复杂构造“打不成”的难题。

  特别是在轮探1井钻进期间,塔里木油田、西部钻探、中油测井联合成立工程地质、科研生产、甲方乙方“三个一体化”项目组,挺进“地下珠峰”,钻井装备全部实现国产化,创造了打成当时亚洲陆上第一深井等7项亚洲纪录。

  瞄准技术这个瓶颈,塔里木油田与中油技服联合“会诊”,分区域、分层段攻关形成“地层评价+钻工具优选+参数优化”一体化提速模板。和川庆钻探、渤海钻探历时3年攻关,建立“1+4+N”砾石层提速模式,让复杂地层钻井“跑出百米加速度”。

  在地下构造最复杂的库车山前,平均钻井周期由以往的2年缩短至200多天,实现了“打不成”到难钻地层“打得快”、复杂地质“钻得深”、极端工况“靠得住”的重大跨越。

  聚焦装备这个关键领域,塔里木油田与宝石机械“联姻”,合力打造了国内首台四单根立柱9000米超深井钻机;与宝鸡钢管“牵手”,研发出“超级13铬油管”,以其更强性能和更低成本,在同区块和进口油管的“擂台赛”上大获全胜。

  目前,300多项重要油气生产设备实现国产化,自主研发的国产油基泥浆打破了国外长达9年的技术垄断……一批“石油重器”填补了国内空白,突破了工程技术“深度极限”。

  工程技术领域形成国家和行业标准24项,拿下9项世界第一、7项亚洲第一、26项国内第一……高水平科技自立自强脚步铿锵笃定,关键技术群实现从“跟跑”到“并跑”再到“领跑”。

  从“难动用”到高效建产

  突破勘探开发“效益极限”

  每向超深层挺进100米,勘探开发难度都会成倍增加,难动用储量占比随之升高,成本和效益之间的矛盾也愈发尖锐,油气发现并不意味着一定能带来效益。

  “高产不稳产、见油不见田”这一矛盾在碳酸盐岩油藏体现得尤为明显。由于效益处于临界状态,许多业内人士评价其为“鸡肋”。没效益,高质量发展就是“空中楼阁”。

  党的十八大以来,塔里木油田联合油气板块各兄弟单位,向地质理论创新要产量、向工程技术革新要效益,全力推进高效开发、效益建产,在挺进超深层的路上“步步为盈”。

  紧扣制约高效开发的关键核心技术难题。创新打造超深超高压气藏高效开发技术,成功开发我国最深的克深9气藏、压力最高的克深13气藏。战胜构造、储层、流体等多重挑战,实现博孜—大北高效建产,3年产气量翻了近3倍。

  盘活老区深层“难动用”储量。配套研发深层碎屑岩凝析气藏高效开发和提高采收率技术,将玉东1区块产量翻了近5倍,东河等老油田产量止跌回升,油藏“吸气吐油”,采收率提高了30%,恢复的原油产量相当于新建一个百万吨级的油田。

  深耕从前人们眼中的“边际油田”。攻关形成超深海相断控碳酸盐岩油气藏效益建产技术,助力富满油田从年产3万吨原油的“小不点”,一跃成为年产量200万吨的中国石油“原油效益建产示范区”,突破了超深层开发的“效益极限”。

  借脑引智携手向前,塔里木油田先后安排多批“学习团”赴长庆、西南、新疆等油田取经,建立常态化学习交流机制,共谋提采挖潜良策;与工程院和石油高校联合打造“储层保护技术及工业化应用”成果,实现裂缝性致密储层的高效开发,3年来累计在150余口井应用。

  近年来,塔里木油田找到的90%油气储量、50%的油气产量都来自超深层,超深层油气产量占全国超深层产量的75%。在我国探索“深地、深海、深空”的征程中,塔里木成为进军深地的“主战场”。

  走好新的赶考之路,向万米进发,向地球深部进军。当前,设计井深达8457米的大北401井正加快向目的层挺进,设计斜深达9186米的满深10井鸣笛开钻,3口超万米的特深井正蓄势待发……塔里木油田砥砺奋进、勇毅前行,同兄弟单位携手向更多、更高的地下“险峰”进发,全力抢占我国超深油气创新高地,打造具有“塔里木深度”的世界一流现代化大油气田。

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