文／本刊記者 陸曉如／聶麗珍 李紅英 朱慧敏 何 偉

攻克超深層油氣勘探開發(fā)的世界級難題，塔里木油田扛牢保障國家能源安全的責(zé)任使命。

曾經(jīng)，前蘇聯(lián)啟動了雄心勃勃的“挖穿地球計劃”，期望找到地球深處隱藏著的不為人知的秘密，包括能源。但前后歷時24年，在土壤稀松的科拉半島，耗費巨資鉆進(jìn)至12263米后仍一無所獲，最終宣告失敗。

如今，在中國新疆，在經(jīng)歷復(fù)雜構(gòu)造演化歷史、地質(zhì)極其復(fù)雜的塔里木盆地，塔里木油田牢記國家油氣資源戰(zhàn)略接替、保障國家能源安全的崇高使命，不斷向地層深處挺進(jìn)，讓地下8000米深處的油氣噴薄而出，建成了我國最大的超深層油氣生產(chǎn)基地！

一個世界級難題

“塔里木盆地是我國最大的含油氣盆地。但受技術(shù)裝備和資金限制，20世紀(jì)80年代以前，盆地油氣勘探?jīng)]能取得重大突破，歷經(jīng)了‘五上五下’的艱難歷程?！彼锬居吞锟碧介_發(fā)研究院副院長兼總地質(zhì)師唐雁剛介紹說。

1988年，破冰時刻到來——輪南等塔北地區(qū)獲得重大突破，展示了塔里木盆地北部尋找大油氣田的廣闊前景。1989年，塔里木石油勘探開發(fā)指揮部（塔里木油田前身）成立，堅持新體制、新技術(shù)、高水平、高效益“兩新兩高”工作方針，開展新型石油會戰(zhàn)，獲得了一大批重大發(fā)現(xiàn)。尤其是1998年發(fā)現(xiàn)克拉2氣田，直接促成和加快了西氣東輸工程建設(shè)。

“但是，隨著勘探開發(fā)的不斷深入，塔里木盆地淺層油氣藏基本已經(jīng)發(fā)現(xiàn)殆盡。在克拉2氣田發(fā)現(xiàn)后的很長一段時間里，塔里木油田沒能再有大的油氣發(fā)現(xiàn)，資源掌控壓力非常大?！碧蒲銊傉f。

那是一段黯淡的時光。塔里木油田針對白堊系主力目的層，以尋找優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、淺埋大油氣田的勘探思路，鉆探圈閉20個，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于勘探預(yù)測；發(fā)現(xiàn)了大北1氣藏，不料越打越碎；寄希望于在克拉2旁再找“克拉2”，但顆粒無收；油氣并舉，在外圍甩開找油找氣，卻四處受挫……

從哪里突破？迷茫、焦慮之中，克拉2下找“克拉2”的思路被提出。

“這就意味著向超深層領(lǐng)域挺進(jìn)，因為克拉2氣藏的埋深已經(jīng)到達(dá)3500~4100米?！碧蒲銊傊赋觥５?，6000米以深的超深層油氣勘探開發(fā)屬于世界級難題，是中國石油工業(yè)未曾涉足過的領(lǐng)域。塔里木油田要想做第一個吃螃蟹的人，面前橫亙著地質(zhì)理論和工程技術(shù)兩大方面的一道道天塹。

地質(zhì)上，埋藏深、時代老、時間跨度大、含油氣層系多、成藏歷史復(fù)雜等特點，導(dǎo)致難鉆地層多，巖體力學(xué)行為存在不確定性、難預(yù)知性……超深層油氣藏地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了教科書上的認(rèn)識和東部油田的經(jīng)驗。

工程上，地下一深萬事難！當(dāng)井深達(dá)到5000米，井下溫度達(dá)110℃，井底壓力達(dá)50MPa；而當(dāng)井深達(dá)到6000米，井下溫度可達(dá)135℃，井底壓力105MPa；當(dāng)井深超過8000米，井下溫度可達(dá)200℃以上，井底壓力最大達(dá)180MPa以上。

這是一個什么概念？“當(dāng)時我國相關(guān)技術(shù)、工具材料適應(yīng)能力有限，常規(guī)的鉆具、材料、工藝技術(shù)等在這樣的條件下都不靈了。比如，常規(guī)鉆桿軟得跟面條一樣，根本無法按照預(yù)設(shè)軌跡鉆進(jìn)。我們又沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可借鑒，因此鉆井復(fù)雜事故多、鉆井周期長。想要實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)有效勘探開發(fā)，可以說是難于上青天?！彼锬居吞镉蜌夤こ萄芯吭焊痹洪L周波說。

●平沙莽莽，鉆塔巍巍，好一幅超深層油氣勘探開發(fā)的大場面！ 供圖/塔里木油田

兩大地質(zhì)理論創(chuàng)新

千難萬難，國家缺油缺氣才是最大的困難！早在上世紀(jì)80年代，黨中央、國務(wù)院就提出“穩(wěn)定東部、發(fā)展西部”戰(zhàn)略部署。2018年，習(xí)近平總書記做出大力提升勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全的重要批示。10月21日，習(xí)近平總書記在勝利油田考察調(diào)研時強調(diào)，能源的飯碗必須端在自己手里。

“塔里木盆地超深層油氣資源量分別占全國的83.2%和63.9%，超深層油氣資源總量約占全球的19%。進(jìn)軍超深層復(fù)雜油氣領(lǐng)域是塔里木盆地油氣勘探開發(fā)的必然趨勢，是塔里木油田可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇，更是塔里木油田加快油氣勘探開發(fā)、保障國家能源安全的一道必答題。”塔里木油田執(zhí)行董事、黨工委書記楊學(xué)文表示。

十年磨一劍！在創(chuàng)新形成的含鹽前陸沖斷帶超深油氣成藏地質(zhì)理論的指導(dǎo)下，2008年，克拉2下找“克拉2”獲得成功——克深2井在6500米以深噴出高產(chǎn)天然氣流！

沉寂十年，塔里木油田終于再一次迎來了發(fā)現(xiàn)高潮。庫車坳陷克拉蘇構(gòu)造帶進(jìn)入大發(fā)現(xiàn)的黃金時代，大北11、博孜3等氣藏相繼發(fā)現(xiàn)。輝煌十年，2018年，庫車坳陷一個新的超深層油氣勘探開發(fā)陣地被開辟出來。

秋里塔格，當(dāng)?shù)厝朔Q之為黃羊和雄鷹都到不了的地方。因為這里山險如刀片，溝壑深不見底，垂直落差超過600米。就連在云南老家天天爬山的物探隊員，見了這樣的刀片山也忍不住想打退堂鼓。在這里布線、鉆井、模擬地震、采集地震波數(shù)據(jù)，塔里木油田的物探勇士最終讓部署在庫車坳陷秋里塔格構(gòu)造帶上的中秋1井，在地下6316米獲得了高產(chǎn)工業(yè)氣流。

堅定尋找大場面、建設(shè)大油氣田的信心和決心不動搖，在不斷進(jìn)步的地質(zhì)認(rèn)識的指導(dǎo)下大打勘探開發(fā)進(jìn)攻戰(zhàn)，塔里木油田不斷擴(kuò)大超深層油氣勘探成果。

驅(qū)車前往位于塔克拉瑪干沙漠腹地的富滿油區(qū)，一路上是崎嶇不平的搓板路。顛簸數(shù)小時，所見唯有黃沙。

“這里很荒涼，沒有人煙，寸草不生，感覺像到了世界盡頭一樣，除了沙子啥也看不見。因為時常起沙塵暴，大家只能用紗巾把臉裹得嚴(yán)嚴(yán)實實的……”從來的第一天到現(xiàn)在，塔里木油田勘探事業(yè)部員工馮加明說他們一直面對著這樣惡劣的環(huán)境。

只有荒涼的沙漠，沒有荒涼的人生！2020年，目的層為距今4.4億年的古老海相碳酸鹽巖地層，儲集體埋深接近8000米，以裂縫和洞穴為主的滿深1井，試獲高產(chǎn)油氣流，標(biāo)志著塔里木盆地腹地超深層油氣勘探獲得重大突破，開辟出了一個新的油氣戰(zhàn)略接替區(qū)。

“我們持續(xù)深化碳酸鹽巖勘探開發(fā)科研攻關(guān)，不受傳統(tǒng)油氣地質(zhì)理論局限，提出了超深海相縫洞型碳酸鹽巖油氣成藏地質(zhì)理論，創(chuàng)立了準(zhǔn)層狀油氣藏模式，總結(jié)了縫洞型碳酸鹽巖大油氣田成藏關(guān)鍵要素，攻克了超深、斷控、縫洞型碳酸鹽儲層預(yù)測方法的技術(shù)瓶頸，為主要目的層埋深8000米左右的富滿油田的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)?！碧蒲銊傉f。

點滴累積性的地質(zhì)認(rèn)識進(jìn)步，塔里木油田創(chuàng)新形成了適應(yīng)塔里木盆地地質(zhì)特征、具有行業(yè)影響力的含鹽前陸沖斷帶超深油氣成藏地質(zhì)理論、超深海相縫洞型碳酸鹽巖油氣成藏地質(zhì)理論兩大關(guān)鍵地質(zhì)理論體系，成功梳理出了庫車前陸、臺盆區(qū)、塔西南山前、麥蓋提斜坡四大含油氣系統(tǒng)，劃分出了上組合、中組合、下組合三套有利的成藏組合，為風(fēng)險勘探領(lǐng)域的有序評價提供了最重要的依據(jù)。含鹽前陸盆地油氣地質(zhì)理論更是獲得了國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。

●塔里木油田科研人員勇挑重?fù)?dān)，勇于攻堅。 供圖/塔里木油田

三把提速提效利劍

地質(zhì)認(rèn)識的不斷進(jìn)步，日漸消弭了橫亙在塔里木石油人面前的超深層油氣成藏死亡線。但是，挺進(jìn)超深層，他們面前還有兩條死亡線——工程技術(shù)、效益勘探。

沒有金剛鉆，攬不了瓷器活。塔里木石油人聞油而動、雷厲風(fēng)行，攻關(guān)核心技術(shù)。

在塔里木油田油氣工程研究院大門口的立柱上，貼著一副醒目的大對聯(lián)。其中所提“三把利劍”，即是他們實現(xiàn)一系列超深層油氣工程技術(shù)突破，打造出的地震提質(zhì)、鉆井提速、開發(fā)提產(chǎn)三把利劍。

地震提質(zhì)——從“寬線+大組合”二維地震到三維地震，從給地層做B超到實行CT檢查，塔里木油田持續(xù)強化物探部署和攻關(guān)，在塔里木盆地鋪滿“大網(wǎng)”，擦亮了地質(zhì)家的眼睛，支撐庫車山前地震資料的一、二級品率由50%提高到83%。

由此，在庫車山前，鹽下構(gòu)造成排成帶規(guī)律得到清晰認(rèn)識，實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)圈閉必發(fā)現(xiàn)油氣藏。在臺盆區(qū)，碳酸鹽巖走滑斷裂控儲控藏規(guī)律被清晰把握，在小油藏里找到了大油田，而且促使富滿油田新井成功率從75%提升到95%以上。

鉆井提速——通過使用垂直鉆井、9000米鉆機(jī)、高密度油基鉆井液等一系列新技術(shù)、新裝備、新工具，塔里木油田打破了國外壟斷，填補了國內(nèi)空白，啃下了淺層礫石層打不動、超深巨厚鹽層卡鉆、超高壓鹽水層溢流、超高溫超高壓鉆完井工具不適應(yīng)等“硬骨頭”。

“我們形成了超8000米超深井鉆探技術(shù)并進(jìn)行推廣應(yīng)用，已經(jīng)具備了9000米的鉆探能力，標(biāo)志著我國在陸上深地復(fù)雜油氣藏鉆完井技術(shù)領(lǐng)域達(dá)到了世界領(lǐng)先水平?！敝懿ㄕf。

以比肩世界前沿的超深井鉆探技術(shù)，會戰(zhàn)以來，塔里木油田鉆探的6000米以深的探井、評價井有528口。近10年來鉆探的超深探井、評價井有413口，而同時期超深層勘探最為活躍的墨西哥灣鉆探超深井僅76口。

抓住鉆井這個“龍頭”工程，塔里木油田集成配套超深井鉆探技術(shù)，優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)，不斷完善復(fù)雜巖性地層提速模板。今年，“庫車提速二十二條”等提速方案脫穎而出，助力庫車山前超深層的鉆井跑出了“百米速度”，每口井的鉆井周期從600天縮短到289天。臺盆區(qū)每口井的鉆井周期由200天降至131天。塔里木油田在深地鉆完井領(lǐng)域真正實現(xiàn)了由“打不成”到“打得成、鉆得快、建得好”的重大跨越，突破了工程技術(shù)深度極限。

開發(fā)提產(chǎn)——超深層開發(fā)井，每口井的投入以億元計，必須算好效益賬。塔里木油田配套形成超深復(fù)雜儲層精準(zhǔn)化改造技術(shù)，推廣應(yīng)用縫網(wǎng)酸壓及壓裂等技術(shù)，單井油氣產(chǎn)量不斷攀升?！皩嵤﹥痈脑旌螅瑔尉骄鶡o阻流量平均提高5倍以上，平均單井產(chǎn)量超東部油田10倍?！敝懿ń榻B說。

截至目前，塔里木油田已成功探明、開發(fā)我國陸上最深氣田——克深9氣田，我國陸上壓力最高氣田——克深13氣田等一批超深油氣田，突破了超深層高效勘探和低成本開發(fā)的效益極限。對比國外超億噸級的超深層油氣田，塔里木庫車前陸盆地和塔北隆起勘探發(fā)現(xiàn)與規(guī)模開發(fā)僅用3~10年，而國外類似儲量規(guī)模的超深大油氣田需要40~50年。

最大增儲上產(chǎn)潛力區(qū)

向科技創(chuàng)新要儲量，塔里木油田不斷在超深層獲得重大油氣發(fā)現(xiàn)，加速實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)變儲量。僅看今年。

6月18日，中國石油宣布，經(jīng)過6年的集中勘探，塔里木油田在富滿地區(qū)新發(fā)現(xiàn)10億噸級超深大油氣區(qū)。目前，富滿油田已累計落實油氣三級地質(zhì)儲量4億噸。

9月13日，大北4井在8022~8143.35米井段進(jìn)行常規(guī)測試獲高產(chǎn)，標(biāo)志著克拉蘇氣田在8000米以深地層首次獲得重大油氣發(fā)現(xiàn)，進(jìn)一步夯實了博孜—大北萬億立方米大氣區(qū)建設(shè)的資源基礎(chǔ)。

年初至今，滿深2井在下部顯示不太活躍的鷹山組試獲高產(chǎn)，拓展了奧陶系深層增儲上產(chǎn)范圍；英西1井新發(fā)現(xiàn)了一條區(qū)域級富油氣大斷裂，證實了阿瓦提凹陷也是一個富烴凹陷，進(jìn)一步拓展了塔北地區(qū)碳酸鹽巖含油氣面積；庫車山前博孜10、博孜24等探井見到良好油氣顯示……

向科技創(chuàng)新要產(chǎn)量，塔里木油田加快推動超深層油氣儲量變產(chǎn)量、產(chǎn)量變效益。

2019年，克深9氣田全面投入開發(fā)。作為世界罕見的超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏，克深9氣田平均鉆井深度達(dá)到7785米，日產(chǎn)天然氣達(dá)350萬立方米/天?？松?-1井作為代表井，鉆井深度達(dá)7671米，日產(chǎn)天然氣55萬立方米，可以供應(yīng)160萬居民每天的生活用氣。

“目前庫車（天山南麓）已建成迪那、克拉—克深、博孜—大北三個氣田群，具備年產(chǎn)240億立方米天然氣生產(chǎn)能力。下一步我們的目標(biāo)是在庫車建成300億立方米氣區(qū)，加上臺盆區(qū)的塔西南其他區(qū)塊，我們的天然氣產(chǎn)量應(yīng)該更高?！彼锬居吞锸紫髽I(yè)技術(shù)專家楊海軍說。

富滿油田同樣傳來捷報。今年已投產(chǎn)31口新井，日均產(chǎn)油1833噸，其中滿深3井獲日產(chǎn)油氣超1600噸。 至今富滿油田基本形成了躍滿、富源、滿深、果勒等13個碳酸鹽巖主力區(qū)塊，原油年產(chǎn)量從3萬多噸增長到2020年的152萬噸，累計產(chǎn)量突破600萬噸。

“今年富滿油田預(yù)計生產(chǎn)原油200萬噸?！奈濉陂g將建成年產(chǎn)油氣當(dāng)量500萬噸以上的超深大油田，引領(lǐng)我國石油工業(yè)的超深復(fù)雜油氣藏高效開發(fā)?！彼锬居吞锟偟刭|(zhì)師王清華說。

目前，塔里木油田已規(guī)模探明并開發(fā)了克拉蘇、哈拉哈塘、塔中等超深特大型油氣田。其中，克拉蘇氣田是全球陸上地質(zhì)儲量規(guī)模最大的超深氣田，塔北、塔中分別是全球陸上地質(zhì)儲量規(guī)模最大的超深油田和超深凝析氣田。

依靠科技創(chuàng)新，塔里木油田讓天塹變通途，實現(xiàn)了超深層油氣勘探開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)群從“跟跑”到“并跑”再到“領(lǐng)跑”的跨越，實現(xiàn)了與超深層油氣藏從“相識”到“相知”的嬗變，近年來找到的90%油氣儲量、50%油氣產(chǎn)量皆來自超深層。

毫無疑問，超深層已經(jīng)成為塔里木油田最大的增儲上產(chǎn)潛力區(qū)和實現(xiàn)區(qū)。正基于此，“我們有信心將習(xí)近平總書記大力提升勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全的重要批示精神落到實處，有信心實現(xiàn)集團(tuán)公司黨組做出的新疆5000萬噸上產(chǎn)工程的戰(zhàn)略部署，塔里木油田要承擔(dān)60%以上的總產(chǎn)量和80%以上的產(chǎn)量增量的要求?！睏顚W(xué)文說。

地層深處，敢為人先；廣闊天地，大有作為。建成我國油氣深地領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新策源地、技術(shù)研發(fā)高地和技術(shù)配套示范基地，加快向超深層進(jìn)軍，加快推進(jìn)增儲上產(chǎn)，塔里木油田將保障國家能源安全的責(zé)任使命扛得牢牢的，將推進(jìn)率先建成世界一流大油氣田的步子邁得穩(wěn)穩(wěn)的。