○ 文/曲 藝 李學(xué)仁 王福全/本刊記者 盧凱瑞
有過硬的技術(shù),西北油田才敢不斷挑戰(zhàn)超深井,才有保障國(guó)家能源安全的底氣。
截至12月8日,設(shè)計(jì)井深8072.76米的順北1-24井完鉆7559.26米。隨著鉆機(jī)不斷挺進(jìn),順北油氣田即將迎來又一口超過8000米的超深井。
“順北油氣田油藏平均埋深7500余米,最深處可達(dá)8600余米,是世界上埋藏最深的油氣田之一,也是世界上開發(fā)難度最大、成本最高的油氣田之一。一口口超深井讓這些油藏得以被開采利用,使順北油氣田成為中國(guó)石化上產(chǎn)的主陣地之一?!蔽鞅庇吞锔笨偣こ處?、工程技術(shù)管理部部長(zhǎng)何偉國(guó)說。
上天容易入地難。
上天,萬米高空早已被人類征服;入地,萬米深地至今仍屬于人類難以涉足的禁區(qū),即使8000米的深地人類也難以掌控。
8000多米的超深井就好似攀登者面前的珠穆朗瑪峰。攀登過程雖然無比艱難,但終將被征服!
2006年,塔深1井完鉆井深8408米,刷新亞洲陸上最深直井井深紀(jì)錄。西北石油人首次角逐亞洲第一深井。
“為什么我們要打這么深的井?實(shí)在是無奈的選擇。經(jīng)過幾十年的勘探開發(fā),國(guó)內(nèi)淺層優(yōu)質(zhì)油氣資源幾乎開發(fā)殆盡,只有不斷向深地進(jìn)發(fā)?!焙蝹?guó)說。
在中國(guó),尋油找氣向來不是容易的事。沒有什么歲月靜好,有的只是石油人的負(fù)重前行。
我國(guó)原油對(duì)外依存度已經(jīng)超過70%。要保障石油供應(yīng)安全,唯有不斷增儲(chǔ)上產(chǎn),開發(fā)最難開發(fā)的油氣。
“在中東,打1000多米深的油井就能輕松實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)原油千噸以上,日產(chǎn)400噸的油井已經(jīng)可以列入低產(chǎn)井關(guān)停。而在中國(guó),日產(chǎn)400噸的油井已是難得的高產(chǎn)井?!蔽鞅庇吞锕こ碳夹g(shù)研究院鉆井所黨支部書記張俊唏噓不已。
尋油找氣,西北石油人不遺余力。2016年8月,中國(guó)石化宣布順北油氣田勘探取得重大突破??碧匠晒@示,塔里木盆地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。七八千米埋深的油氣藏被找到了!
有“找得到”的本事,更要有“拿到手”的能力。
順北油氣田地質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜,具有埋藏深、巖石強(qiáng)度大、易漏失、易坍塌、超深定向困難等特點(diǎn),過路地層和內(nèi)幕儲(chǔ)層表現(xiàn)得更加復(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450~680米,相當(dāng)于10~20層樓高,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(guó)內(nèi)外罕見。
“在順南的勘探開發(fā)中,因?yàn)樵O(shè)計(jì)井位太深,工程難度太大,連國(guó)外頂尖的工程公司都不投我們的標(biāo),只能靠我們自己解決工程難題?!蔽鞅庇吞锿昃疁y(cè)試管理中心主任崔龍兵告訴記者。
塔河油田多年積累的優(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,順北油氣田的資源埋深都在7500米以上。這一深度的鉆井技術(shù)國(guó)際少有,國(guó)內(nèi)幾乎為空白。
“想要馴服地下七八千米深處的油龍,即使是國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備也難以做到盡善盡美。”西北油田工程技術(shù)研究院黨委書記、副院長(zhǎng)翟科軍表示。但西北石油人做到了!
善打硬仗是西北石油人的本色。 攝影/侯小鵬 李學(xué)仁
2017年,順北評(píng)1井完鉆井深8430米,刷新亞洲陸上第一深井紀(jì)錄。
2017年,順北評(píng)2H井完鉆井深8433米,再創(chuàng)亞洲陸上第一深井紀(jì)錄,并創(chuàng)亞洲垂深和斜深兩項(xiàng)鉆井最深紀(jì)錄。
2018年,順北蓬1井完鉆井深8450米,刷新亞洲陸上井最深紀(jì)錄。
2019年2月,順北5-5H井完鉆井深8520米,刷新亞洲陸上井最深紀(jì)錄。
2月19日,順北鷹1井完鉆井深8588米,刷新亞洲陸上第一深井紀(jì)錄。
“工程技術(shù)最難的地方在西北,創(chuàng)紀(jì)錄最多的地方也在西北?!边@已成為國(guó)內(nèi)鉆井行業(yè)的共識(shí)。
對(duì)于善打硬仗的西北石油人來說,超深井不難打,難在既快又好地打成超深井。
“打超深井所用的9000米鉆機(jī),日費(fèi)高達(dá)20萬。若建井周期延長(zhǎng),成本將難以承擔(dān)。”西北油田工程技術(shù)研究院鉆井所所長(zhǎng)李雙貴表示。
當(dāng)鉆遇地層破碎、裂縫發(fā)育,最長(zhǎng)鉆井周期從半年延長(zhǎng)到三年,單井超計(jì)劃投資最高近2億人民幣。2013年,順北1井因地層受火成巖侵入影響,鉆井周期高達(dá)461天,費(fèi)用以巨億計(jì)。
鉆井提速、縮短鉆井周期成為探索超深層油氣最緊要的問題。西北油田與多家國(guó)內(nèi)石油工程研究機(jī)構(gòu)、高校聯(lián)合開展專題研究,為順北油氣田超深井的建設(shè)進(jìn)行充分的工程技術(shù)儲(chǔ)備。
幾年間,針對(duì)井壁易漏失、易坍塌現(xiàn)象,工程技術(shù)人員不斷加強(qiáng)地層認(rèn)識(shí),逐漸掌握侵入巖井壁穩(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)。
持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新,西北油田形成了順北超深井優(yōu)快鉆井技術(shù)系列,有力推動(dòng)了鉆井提速提效。目前,順北油氣田平均機(jī)械鉆速由4.01米/小時(shí)提高至7.84米/小時(shí),提高了95.5%;平均鉆井周期由332.45天縮短至149天,縮短了55.2%。
“整體感覺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超深井的鉆井周期由順北1井的461天降至目前的173天,無侵入體油井的鉆井周期縮短至162天?!钡钥栖娊榻B說。
千淘萬浪雖辛苦,吹盡黃沙始到金。2016年7月投產(chǎn)的順北1-3井,日產(chǎn)原油最高362噸,日產(chǎn)天然氣峰值16.54萬立方米,屬于國(guó)內(nèi)名副其實(shí)的高產(chǎn)井。
于地下8000米深處尋油找氣,西北石油人的信心無比堅(jiān)定。