西北油田——科技創(chuàng)新助力探索超深層油氣

　　2019年2月19日，中國石化西北油田所屬的順北油氣田再次創(chuàng)造新的鉆井紀(jì)錄。順北鷹1井完鉆井深8588米，相當(dāng)于珠穆朗瑪峰的高度，創(chuàng)當(dāng)時亞洲陸上鉆井最深紀(jì)錄。

　　該井在施工作業(yè)中，先后創(chuàng)造8項國內(nèi)鉆井新紀(jì)錄，這標(biāo)志著中國石化西北油田已掌握世界先進的超深井鉆井技術(shù)，為我國探索超深層油氣提供了重要的技術(shù)儲備。

　　塔里木盆地是我國最大的陸上含油盆地。順北油氣田位于盆地內(nèi)塔克拉瑪干沙漠的北緣，是西北油田發(fā)現(xiàn)并成功建設(shè)中國首個億噸級碳酸鹽巖大油氣田——塔河油田之后，在塔里木盆地新區(qū)、新領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)的新型油氣田。

　　順北油氣田面積達(dá)1.99萬平方公里，相當(dāng)于1.2個北京市，儲層平均深度超過7500米，最深達(dá)86000米，是世界上最深的油氣藏之一。乘車奔馳在順北油氣田廣闊的沙漠里，一望無際的黃沙坦坦蕩蕩，一直延伸到視野的盡頭。

　　2016年8月，中國石化在香港宣布順北油氣田勘探取得重大突破。勘探成果顯示，順北油氣田所處的順托果勒低隆為油氣勘探有利區(qū)，有多條富集成藏的斷裂帶。面對七八千米埋深的油氣藏，既要有“找得到”的本事，也要有“拿到手”的本事。超深井鉆井技術(shù)如何突破，成為了西北油田勘探開發(fā)順北油氣田的最大難題。

　　順北油氣田的地質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，具有埋藏深、巖石強度大、易漏失易垮蹋、超深定向困難等特點，鉆井作業(yè)呈現(xiàn)“深、漏、塌、慢、長”等多種難題。

　　塔河油田積累的優(yōu)快鉆井技術(shù)不能滿足順北需要。深度上，塔河油田平均鉆井深度為6000米，順北油氣資源埋深都在7500米以上，最深井接近9000米，這一深度的鉆井技術(shù)國際少有、國內(nèi)幾乎為空白。地質(zhì)結(jié)構(gòu)上，塔河油田為巖溶縫洞型油氣藏，順北特深油氣田為特深層斷溶體油氣藏。過路地層和儲層內(nèi)幕均表現(xiàn)為更加復(fù)雜，尤其是二疊系、志留系等多套易漏易塌地層共存，二疊系火成巖厚度達(dá)到450米至680米，相當(dāng)于10層至20層樓高，這在其他油田很少遇到。加上奧陶系地層高溫、高壓、高含硫，工程施工難度國內(nèi)罕見。

　　西北油田與多家國內(nèi)石油工程研究機構(gòu)、高校聯(lián)合開展專題研究，為順北油氣田勘探開發(fā)建設(shè)進行充分的工程技術(shù)儲備。

　　幾年間，他們掌握了侵入巖井壁穩(wěn)定的主控因素，并制定優(yōu)化低密度鉆井液的技術(shù)措施。優(yōu)選聚合物凝膠、竹纖維等堵漏材料，形成隨鉆封堵防漏配方。改變傳統(tǒng)PDC鉆頭破巖方式，創(chuàng)新尖齒與圓齒相結(jié)合的破巖工藝，研發(fā)出“尖圓齒PDC鉆頭”，并首創(chuàng)采用“混合鉆頭+高效螺桿”鉆井技術(shù)。

　　新技術(shù)的綜合應(yīng)用有力推動了順北油氣田建設(shè)提速。順北的鉆井周期由三年打兩口井縮短至一年打兩口井，含火成巖等侵入體的井鉆井周期由順北1井的461天降至173天，無侵入體井的鉆井周期也縮短至162天。

　　他們通過持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新，形成了順北超深井優(yōu)快鉆井技術(shù)系列，有力推動了鉆井提速提效，目前，這些技術(shù)在順北應(yīng)用后，機械鉆速由4.01提高至7.84米/小時，提高率95.5%，鉆井周期由332.45天縮短至149天，縮短率55.2%。

　　新技術(shù)應(yīng)用也多次刷新多項亞洲、國內(nèi)工程紀(jì)錄。2018年9月完鉆的順北蓬1井，以8456米的取芯深度創(chuàng)下當(dāng)時亞洲陸上鉆井井深、錄井、電成像測井、常規(guī)測井、完井、取芯的最深紀(jì)錄，并在四開固井創(chuàng)下177.8毫米尾管下入8350米的新紀(jì)錄。