在“生命禁区”钻探“地下珠峰”
2021-11-21胥志雄
文/胥志雄
随着全球中浅层油气不断开发殆尽,深地油气已经成为全球重要的接替能源。数据表明,世界新增油气储量60%来自深部地层,而我国83%深地油气有待探明和开发。
2017 年,国土资源部印发了《国土资源“十三五”科技创新发展规划》,提出“十三五”期间要以深地、深海、深空为主攻方向和突破口,其中在2020年油气勘查技术能力要扩展到10000米。
在石油工程领域,有这样一句话,叫“钻头不到、油气不冒”,必须依托钻完井建立开采深地油气的通道,而深地钻完井的难度系数较中浅层呈指数级增加。
塔里木盆地是我国最重要的深地油气接替区,盆地埋深6000-10000米,深地油气资源量高达101.5亿吨。
在塔里木,我国科研工作者通过多年的钻完井关键技术攻关与实践,成功解锁了“深地密码”。2013以来,钻探6000米以上超深井(深地复杂井)877口,占国内40%以上,打成了亚洲陆上第一深井轮探1井,完钻井深达8882米,实现了几代中国石油人钻探“地下珠峰”的梦想,突破了8000米深地油气勘探的“死亡线”,找到了亿吨级大型油气藏,打开了崭新的油气勘探领域。
塔里木盆地号称“死亡之海”,有一眼望不到头的大沙漠,还有鸟都飞不过去的刀片山。在业界公认的13项钻完井难度指标里,塔里木盆地有7项国际第一,其余6项也处于前四水平,是世界公认钻完井难度最大的地区。这些难题全世界都没有可借鉴的成熟解决办法,必须依靠自主创新来攻克。
为此,我们组建了产学研用一体化的攻关团队,采用“理论机理研究+技术装备研发+现场试验完善+升级配套推广”的全过程攻关模式,历经15载发展了深地钻完井理论,攻克了超高强度套管、钻杆、油基钻井液等关键技术与装备,形成了深地复杂钻完井技术体系和标准规范。多项技术不但打破国外垄断,而且性能指标更优,实现了深地油气高效开采。
我国科研团队攻关形成了安全封隔、快速钻井、井筒完整性三项关键技术,形象地说就是首先通过安全封隔实现“打得成”,其次通过快速钻井实现“钻得快”,最后通过井筒完整性实现“建得好”,层层解码、步步推进,形成技术“组合拳”,实现深地钻完井由“打不成”到“打得成、钻得快、建得好”的重大跨越。
科技攻关前,塔里木盆地打第一口7000米超深井,用了近两年时间,而今天再钻一口同类型深井只需200天左右。可以说,我国的深地钻完井技术等多项技术已经推广到国内外其他深地复杂油气藏,成为中国制造的一张“钻完井名片”,不仅提升了我国在深地钻探领域的国际地位,同时相关技术也可以应用到超深、超高温、超高压的深水钻探,以及地热资源开采等领域,有力践行了“向地球深部进军”这一国家重大战略。