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进军超深层,钻出“地下珠峰”——塔里木油田超深油气勘探开发纪实

来源:国家能源局 | 作者:科技日报 | 2022年8月23日() | 打印内容 打印内容

上天、下海、入地,是人类探索自然的三大壮举。作为“入地”的重要手段之一,超深钻井被称为“深入地球内部的望远镜”。

2002年,朱光亚院士在考察油田时说,原以为上天难,现在看来入地更难。

在“碎盘子”中找油难,把油采出来更难。走访塔里木油田,很多人形容:“在复杂地质条件下,深井超深井的钻井,就像天天打遭遇战。”

理论上可行不代表生产实践中能一路畅通。深井技术,是“全球少有、国内独有”的钻井工程难题。

这是一场与险恶环境的斗争、与技术挑战的较量,更是一场精神的淬炼。石油人不断挑战极限,突破禁区,一次次用探索、实践和创新更改教科书的“金科玉律”。

7月15日23时,天刚黑透,结束一天繁忙工作的塔里木油田勘探事业部经理贾应林与记者挑灯夜谈。

某位老领导退休后,一次聊天时对贾应林说:“终于不用担惊受怕了。”

贾应林太懂他了,老领导的责任之一,就是坐上越野车从一个井口赶往另一个,去指导解决各种问题,最怕夜里手机响。

然而,塔里木盆地地质条件与世界其他盆地完全不同,历经八期构造变形,地质构造复杂多样,油气藏普遍存在超深、超高温、超高压等勘探开发难题。

“起初油田引进的是垂直钻井技术,结果水土不服,问题层出不穷。”贾应林说,井打不直,深层钻井周期长,套管磨损严重,钻井过程中井漏和溢流交替发生。地层倾角大带来的井斜控制和加大钻压之间的矛盾,如何准确选择钻头型号,随着井深增加,高温和异常超高压对钻井装备和井控工作提出的技术要求……这些都是巨大挑战。

纵然地壳深部有丰富的油气资源,但坚硬的岩石、高温高压的极端环境,导致向地球深部探索困难重重。超深井每增加100米,难度就会增加一个指数级。

比如库车山前地下上层的巨厚砾石层硬过“金刚石”,最厚可达5000米,中层软得像橡皮糖的复合盐膏层最厚达2000米,底部的致密砂岩好比磨刀石。

塔里木超深井钻井之难,还表现在井底高温、高压和高地应力的共同叠加,近200度的高温和近200兆帕的高压,让坚硬的钻井工具柔软如“面条”。

为了克服储层超深、超高压、高温等多个极限难题,塔里木油田进行了多项技术攻关,创新了超深复杂压力系统安全封隔技术、发明了三套复杂难钻地层快速钻井技术、创建了极端环境下井筒完整性技术。

其中,油田创新的超深复杂压力系统安全封隔技术,构建了满足不同盐层埋深、层数、蠕变强度的非标井身结构系列,解决了多套超深复合盐层安全封隔重大难题。

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