成果簡介

　　2017年8月6日，中國石化位于塔里木盆地的順北油氣田“順北評2H井”完鉆井深達8433米，創下當年亞洲最深井、最深定向井兩項紀錄，這是繼順北評1H井以井深8430米創亞洲最深井、最深水平井紀錄后，傳來的又一喜訊。這也標志著中國油氣田超深井鉆井技術走在了世界前列。

　　順北油氣田位于塔里木盆地中西部，是中國石化在碳酸鹽巖海相石油勘探的新發現，已探明資源量達17億噸，其中石油12億噸、天然氣5000億立方米。順北油氣田具有超深、超高壓、超高溫的特點，儲層平均埋藏深度超過7300米，是世界上埋藏最深的油氣藏之一。中國石化在順北油氣田超深井鉆探中，加大科技攻關力度，攻克了一系列世界級技術難題，形成了超深井石油工程創新集成技術。2016年發現至今，順北油氣田不斷刷新亞洲陸上最深定向井鉆探紀錄。

歷史背景

　　1997年，中石化在塔里木盆地發現了塔河油田——沙46井和沙48井噴出高產油氣流。經過十多年的發展，塔河油田成為國內陸上十大油田之一，也是中石化最主要的原油增長區和接替區。

　　中石化西北油田分公司在塔河油田勘探開發中取得了不少寶貴經驗。2004年，為了解決國家能源可持續發展問題，西北油田分公司提出“塔河之下找塔河，塔河之外找塔河”的勘探工作目標。盡管勘探人員在廣大的塔里木盆地上四處尋找，但發現順北油氣田的歷程并不那么一帆風順。

　　首先是順北油氣田是目前國際上埋藏最深的油藏，國內外都沒有成熟的勘探理論可以借鑒。要摸清順北地區的油藏規律，需要很長一段時間的實踐和理論探索。

　　其次是在2006年，中石化西北分公司部署了井深高達8408米的塔深1井以及于奇6井和塔深2井，遺憾的是，都沒有取得預期的效果。2010年，盡管玉北1井取得了工業油氣流，隨后部署的順南1井也有重大油氣發現，但噴出的油氣流卻并未達到工業油氣流標準。經過一系列的分析研究，石油地質學家通過強化三維地震資料研究、儲層預測研究，認為該地區不是無油可找，而是要換一種思路。順北油田的深大斷裂帶具有“控儲、控藏、控富”油氣富集模式和“近源供烴、斷縫輸導、三元控儲、喜山成藏、斷儲控富”成藏模式。根據這一特點，西北分公司部署了順南4井、順南5井、順托1井，均獲得了成功。2015年，科研人員在順北1-1H井獲得高產油氣流，通過勘測順北1-1H井所在的斷裂帶，部署了6口滾動評價井，均獲得了高產油流，順北油田被發現。

創新歷程

　　雖然順北油氣田已探明資源量驚人，但開采起來卻并不那么容易。
順北油氣田為奧陶系碳酸鹽巖裂隙—洞穴型油藏，原油品質高，但油氣田油層厚度超大，平均埋藏深度超過7300米，具有超深、超高壓、超高溫等特點，是亞洲陸上最深油氣田。塔里木盆地受斷裂運動影響，地層復雜，還存在易漏失、易垮塌、超深定向困難等特點，需鉆直井后側鉆溝通儲集體，技術思路是“由堵轉防”，使用聚合物凝膠、竹纖維等堵漏材料，優化形成隨鉆封堵防漏配方。

　　順北評2H井采取的是超深小井眼側鉆水平井技術。這一地區油氣埋藏深，巖石強度大、可鉆性差，導致機械鉆速低，因此要選取聚晶金剛石復合片鉆頭，采用分層提速鉆井技術。另外，在8000米深的定向井里，井底溫度很高，鉆具耐受不了高溫，幾乎像面條一樣軟，控制和深入挖掘十分困難。鉆井人員使用了抗高溫隨鉆測量儀器與螺桿鉆具，又對鉆井施工參數進行了優化，制定了降摩減阻技術，終于實現了目標。

　　與此同時，為了保護環境，傳統的采油方法是讓油和水一起上到地面，然后令油水分離，再將地下水重新送回地下。但在平均7000米的深井作業，地下水一上一下的做法無疑提升了成本。油田技術人員采取的新方法是，使用自適應調流控水技術，讓油和水在井下就實現分離，吸油嘴吸入水和油后馬上就進行油水分離，水分流到井下，不必再送上地面，而油則通過輸送管道到達地面。

重大意義和深遠影響

　　在順北評2H井之后，順北油氣田不斷有捷報傳來，多次產生新的世界奇跡：2018年9月19日，順北油氣田蓬1井完鉆井深8450米，一舉刷新了順北評2H井創造的亞洲大陸斜深最深井記錄；2019年2月14日，順北5-5井完鉆深度8520米；2019年2月25日，順北油氣田順北鷹1井完鉆深度達8588米，標志著我國已經系統掌握世界先進的超深井技術；2020年7月，順北55X井完鉆井深8725米；2020年10月26日，順北53-2H井完鉆井深達8874.4米，創亞洲最深定向井記錄，超過世界第一高峰珠穆朗瑪峰29.97米。上述這些輝煌，證明了西北油田已經完全掌握了世界領先的超深井鉆井技術，為西北油田能源開發向超深領域挺進提供了有力支撐。