亚洲最深井成功开井！从找油到采油用到了哪些黑科技？

深埋地下9432米的天然气喷涌而出，燃烧的火焰，见证了一个新的历史时刻。今天，位于新疆塔里木盆地的我国“深地工程”重点油气项目，中国石化“深地一号”跃进3-3井经过177天的钻探作业，成功开井。

经过177天的钻探作业，今天，中国石化“深地一号”跃进3-3井，成功从地下9432米处获得高产油气流，这一深度也刷新了目前亚洲最深井纪录。根据测算，这口井投产后原油日产量达200吨，天然气5万立方米。

中国石化西北油田副总经理 曹自成：这口井测试成功，进一步证明塔里木盆地超深层油气资源丰富。我们也探索形成了一套复杂超深油气藏的勘探开发与工程技术体系，深地工程取得了阶段性进展。

向深地进军，保障国家能源安全，近年来，我国在深层油气资源勘探开发上取得了一系列突破。截至目前，我国在4500米以下共发现油气田352个。当前，塔里木盆地勘探开发全面进入超深层，已建成我国最大超深层油气生产基地。

为何要攻坚克难

到地下近万米找油找气？

在地下9432米的位置采油到底是什么概念？“9432米”是目前油气勘探领域亚洲陆上最深井的深度。如果在地面，正常步行两个小时就可以达到；如果垂直向上，9432米，要比世界最高峰珠穆朗玛峰还高出近600多米；如果是在海底，9432米，基本上可以贯穿大部分海洋地区。在海底最深处的马里亚纳海沟，深度在11000米左右。我们为什么要到万米深的地下找油？从塔里木盆地地层深处取油有多难？怎么才能发现地层深处的油气资源？找到了超深层油气，如何才能把它们采出来？

向地球深部进军是我国必须解决的战略科技问题。我国油气资源主要分布在塔里木、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、四川、准噶尔以及柴达木等七大盆地。但与中东地区的情况有所不同，我国已知超过三分之一的油气资源都分布在4500米的地下，有的甚至更深，油气资源达671亿吨油当量，深层、超深层已经成为我国油气重大发现的主阵地。目前，世界新增油气储量的六成也都来自陆地深部地层。

中国石化西北油田副总经理 曹自成：我们国家中浅层的油气勘探已经进入了高成熟的阶段，但深层资源十分丰富。塔里木盆地是我们国家陆上油气增储上产潜力最大的盆地之一，在深层和超深层石油和天然气资源就分别占了总量的83.2%和63.9%。勘探开发利用好深层油气资源，能够更好保障国家能源安全、端牢能源饭碗。

从塔里木盆地地层深处

“取油”有多难?

在五亿年前的寒武纪时期，塔里木盆地还被称为“塔里木海”。亿万年的沧桑变化，让海洋中沉积的碳酸盐地层深埋在了数千米的地下，慢慢形成了石油和天然气。塔里木盆地地质条件与世界其他盆地完全不同，那么从塔里木盆地的地层深处采油到底有多难呢？

中国石化西北油田工程技术管理部经理 刘湘华：在塔里木盆地打井，钻井达到一定深度之后，每向下一米难度都会面临几何倍数增长。和地面施工不同，一深带万难，在塔里木盆地深层勘探开发石油，当钻井打到地下9千米时，井底的温度约200℃，地层压力在150兆帕以上，在世界上衡量钻井难度的13项指标中，塔里木盆地就有7项名列第一。

想将9千米深的地下油气取出，需要连接近千根钻杆，这些钻杆连接起来，就像煮熟的面条，很难操作控制。同时，面对200℃左右的高温，一般设备和仪器内的电子元器件、橡胶件等就会损坏失效，钻头上的导航系统也会失效，难以准确到达目标位置。

中国石化西北油田石油工程技术研究院院长 刘练：经过极致创新攻关，我们探索形成了一套复杂超深井井身结构设计及配套技术，建立了一系列的标准规范，实现了我国关键核心技术的突破，钻井周期从三年前的280天，下降至目前最低的97天，中靶精度由60%提高至90%以上。

深埋地层深处的油气资源

如何被“看见”？

我们在地上，如何才能知道地下的油气资源藏在哪呢？物探是油气勘探开发的第一步。

物探就是给地球做高清CT扫描，需要在目标区块设计一张大网，在不同的网点制造高精度的、可控的人造地震波，精准探测地下油气储层的位置、形状等，如果没有物探技术，就无法寻找油气，钻井便没有具体目标。

顺北油气田位于塔克拉玛干沙漠腹地，地震波从出发到返回，要两次穿过像棉被一样的巨厚沙层，传播距离超过两万米，采集数据通常杂乱无章。科研团队经过大量实验和模拟数据，创新弱信号恢复技术，恢复了超深层地震信号，让千变万化的地下世界逐渐清晰呈现在眼前。

另一个难题是超深层装油的“房间”上面，有多期次的火山喷出岩浆，形成的500至700米厚的火成岩，地震波穿越火成岩时，发生了干涉现象，回到接收器后形成复杂的信息。科研团队通过建立地层和断裂带的数据模型，剔除杂乱无章的信号，将超深层的断裂识别精度从30米提高到15米，从而得到地下真实的影像。

中国石化西北油田勘探开发研究院总地质师 韩俊：虽然9000米以深我们识别的断距只有15米，但是这是我们科研人员通过“大兵团”科技攻关模式，汇聚国内外优秀的科研团队，苦苦探索了近四年的成果，才得到万米超深层较为清晰的影像，能够指导我们比较准确找到油气储存的地方。

在物探方面，中国石化发展了系列超深层物探关键技术。相当于我们有了更先进的探地“望远镜”。这个探地“望远镜”不仅能让我们看清曾经深不可测的“地下珠峰”，而且影像十分“高清”。

中国石化西北油田副总经理 曹自成：顺北油气田先后发现了4个亿吨级油气区，实现了重大突破。“深地一号”也成油气领域“深地”原创技术策源地。

从找油到采油

有哪些黑科技助力？

“深地一号”跃进3-3井，从找油到采油，都用到了哪些黑科技呢？专家介绍，这离不开两大技术，一个是物探，就相当于千里眼、顺风耳，另一个就是像贪吃蛇一样的高精度随钻技术，可以“指哪打哪”。

首先要设计井轨迹路线图，用物探技术建立一个地层的数字平行空间。通过随钻仪器定位，钻头钻到哪里，科研团队就要在这个地层的“元宇宙”中标识出来，相当于钻头在数据地图中的导航系统，看清前面的障碍物。在黑暗的地下世界，如果钻头偏离位置后，需要“导航系统”重新规划轨迹，帮助钻头钻至油气藏。

中国石化西北油田石油工程技术研究院院长 刘练：钻头在钻井过程中要经过多个地层，每个地层孔隙发育情况、油气富集状态、岩石性质都有很大的差异。我们创新技术，在每个地层采用对应的技术和方法。例如，二叠系有很多微小的裂缝，在高压力下，保护钻头的钻井液容易漏失，井壁就会垮塌。我们通过在钻井液中加入竹纤维，在钻井壁上迅速形成一层保护膜，驯服了二叠系地层。

科研人员采用高温石英、钛合金等航天耐高温材料，成功研发出国内首套抗温200℃、耐压207兆帕的高精度随钻测量仪器，实现了地下近万米深度“指哪打哪”，地质靶点精准命中率达到100%。

中国石化西北油田工程技术管理部经理 刘湘华：经过创新攻关，我们探索形成了一套世界先进的复杂超深层井身结构设计、配套技术和标准规范，实现了我国油气开发关键核心技术的突破，钻井周期从三年前的280天下降到97天，准确度由60%提高至90%。

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