9432米，亞洲最深井成功開井！都用了哪些黑科技？

深埋地下9432米的天然氣噴涌而出，燃燒的火焰，見證了一個新的歷史時刻。今天，位于新疆塔里木盆地的我國“深地工程”重點油氣項目，中國石化“深地一號”躍進3-3井經過177天的鉆探作業，成功開井。

經過177天的鉆探作業，今天，中國石化“深地一號”躍進3-3井，成功從地下9432米處獲得高產油氣流，這一深度也刷新了目前亞洲最深井紀錄。根據測算，這口井投產后原油日產量達200噸，天然氣5萬立方米。

中國石化西北油田副總經理 曹自成：這口井測試成功，進一步證明塔里木盆地超深層油氣資源豐富。我們也探索形成了一套復雜超深油氣藏的勘探開發與工程技術體系，深地工程取得了階段性進展。

向深地進軍，保障國家能源安全，近年來，我國在深層油氣資源勘探開發上取得了一系列突破。截至目前，我國在4500米以下共發現油氣田352個。當前，塔里木盆地勘探開發全面進入超深層，已建成我國最大超深層油氣生產基地。

為何要攻堅克難

到地下近萬米找油找氣？

在地下9432米的位置采油到底是什么概念？“9432米”是目前油氣勘探領域亞洲陸上最深井的深度。如果在地面，正常步行兩個小時就可以達到；如果垂直向上，9432米，要比世界最高峰珠穆朗瑪峰還高出近600多米；如果是在海底，9432米，基本上可以貫穿大部分海洋地區。在海底最深處的馬里亞納海溝，深度在11000米左右。我們為什么要到萬米深的地下找油？從塔里木盆地地層深處取油有多難？怎么才能發現地層深處的油氣資源？找到了超深層油氣，如何才能把它們采出來？

向地球深部進軍是我國必須解決的戰略科技問題。我國油氣資源主要分布在塔里木、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、準噶爾以及柴達木等七大盆地。但與中東地區的情況有所不同，我國已知超過三分之一的油氣資源都分布在4500米的地下，有的甚至更深，油氣資源達671億噸油當量，深層、超深層已經成為我國油氣重大發現的主陣地。目前，世界新增油氣儲量的六成也都來自陸地深部地層。

中國石化西北油田副總經理 曹自成：我們國家中淺層的油氣勘探已經進入了高成熟的階段，但深層資源十分豐富。塔里木盆地是我們國家陸上油氣增儲上產潛力最大的盆地之一，在深層和超深層石油和天然氣資源就分別占了總量的83.2%和63.9%。勘探開發利用好深層油氣資源，能夠更好保障國家能源安全、端牢能源飯碗。

從塔里木盆地地層深處

“取油”有多難?

在五億年前的寒武紀時期，塔里木盆地還被稱為“塔里木海”。億萬年的滄桑變化，讓海洋中沉積的碳酸鹽地層深埋在了數千米的地下，慢慢形成了石油和天然氣。塔里木盆地地質條件與世界其他盆地完全不同，那么從塔里木盆地的地層深處采油到底有多難呢？

中國石化西北油田工程技術管理部經理 劉湘華：在塔里木盆地打井，鉆井達到一定深度之后，每向下一米難度都會面臨幾何倍數增長。和地面施工不同，一深帶萬難，在塔里木盆地深層勘探開發石油，當鉆井打到地下9千米時，井底的溫度約200℃，地層壓力在150兆帕以上，在世界上衡量鉆井難度的13項指標中，塔里木盆地就有7項名列第一。

想將9千米深的地下油氣取出，需要連接近千根鉆桿，這些鉆桿連接起來，就像煮熟的面條，很難操作控制。同時，面對200℃左右的高溫，一般設備和儀器內的電子元器件、橡膠件等就會損壞失效，鉆頭上的導航系統也會失效，難以準確到達目標位置。

中國石化西北油田石油工程技術研究院院長 劉練：經過極致創新攻關，我們探索形成了一套復雜超深井井身結構設計及配套技術，建立了一系列的標準規范，實現了我國關鍵核心技術的突破，鉆井周期從三年前的280天，下降至目前最低的97天，中靶精度由60%提高至90%以上。

深埋地層深處的油氣資源

如何被“看見”？

我們在地上，如何才能知道地下的油氣資源藏在哪呢？物探是油氣勘探開發的第一步。

物探就是給地球做高清CT掃描，需要在目標區塊設計一張大網，在不同的網點制造高精度的、可控的人造地震波，精準探測地下油氣儲層的位置、形狀等，如果沒有物探技術，就無法尋找油氣，鉆井便沒有具體目標。

順北油氣田位于塔克拉瑪干沙漠腹地，地震波從出發到返回，要兩次穿過像棉被一樣的巨厚沙層，傳播距離超過兩萬米，采集數據通常雜亂無章。科研團隊經過大量實驗和模擬數據，創新弱信號恢復技術，恢復了超深層地震信號，讓千變萬化的地下世界逐漸清晰呈現在眼前。

另一個難題是超深層裝油的“房間”上面，有多期次的火山噴出巖漿，形成的500至700米厚的火成巖，地震波穿越火成巖時，發生了干涉現象，回到接收器后形成復雜的信息。科研團隊通過建立地層和斷裂帶的數據模型，剔除雜亂無章的信號，將超深層的斷裂識別精度從30米提高到15米，從而得到地下真實的影像。

中國石化西北油田勘探開發研究院總地質師 韓俊：雖然9000米以深我們識別的斷距只有15米，但是這是我們科研人員通過“大兵團”科技攻關模式，匯聚國內外優秀的科研團隊，苦苦探索了近四年的成果，才得到萬米超深層較為清晰的影像，能夠指導我們比較準確找到油氣儲存的地方。

在物探方面，中國石化發展了系列超深層物探關鍵技術。相當于我們有了更先進的探地“望遠鏡”。這個探地“望遠鏡”不僅能讓我們看清曾經深不可測的“地下珠峰”，而且影像十分“高清”。

中國石化西北油田副總經理 曹自成：順北油氣田先后發現了4個億噸級油氣區，實現了重大突破。“深地一號”也成油氣領域“深地”原創技術策源地。

從找油到采油

有哪些黑科技助力？

“深地一號”躍進3-3井，從找油到采油，都用到了哪些黑科技呢？專家介紹，這離不開兩大技術，一個是物探，就相當于千里眼、順風耳，另一個就是像貪吃蛇一樣的高精度隨鉆技術，可以“指哪打哪”。

首先要設計井軌跡路線圖，用物探技術建立一個地層的數字平行空間。通過隨鉆儀器定位，鉆頭鉆到哪里，科研團隊就要在這個地層的“元宇宙”中標識出來，相當于鉆頭在數據地圖中的導航系統，看清前面的障礙物。在黑暗的地下世界，如果鉆頭偏離位置后，需要“導航系統”重新規劃軌跡，幫助鉆頭鉆至油氣藏。

中國石化西北油田石油工程技術研究院院長 劉練：鉆頭在鉆井過程中要經過多個地層，每個地層孔隙發育情況、油氣富集狀態、巖石性質都有很大的差異。我們創新技術，在每個地層采用對應的技術和方法。例如，二疊系有很多微小的裂縫，在高壓力下，保護鉆頭的鉆井液容易漏失，井壁就會垮塌。我們通過在鉆井液中加入竹纖維，在鉆井壁上迅速形成一層保護膜，馴服了二疊系地層。

科研人員采用高溫石英、鈦合金等航天耐高溫材料，成功研發出國內首套抗溫200℃、耐壓207兆帕的高精度隨鉆測量儀器，實現了地下近萬米深度“指哪打哪”，地質靶點精準命中率達到100%。

中國石化西北油田工程技術管理部經理 劉湘華：經過創新攻關，我們探索形成了一套世界先進的復雜超深層井身結構設計、配套技術和標準規范，實現了我國油氣開發關鍵核心技術的突破，鉆井周期從三年前的280天下降到97天，準確度由60%提高至90%。