在塔里木盆地鉆出“珠穆朗瑪峰”

亞洲陸上第一深井是怎樣誕生的

光明日報記者 王瑟

　　8882米的輪探1井，井深甚至超過了珠穆朗瑪峰的海拔高度，成為亞洲陸上第一深井的同時，更標(biāo)志著塔里木盆地寒武鹽下超深層勘探取得重大突破，證實在塔里木盆地8200米以深地層依然發(fā)育原生油藏和優(yōu)質(zhì)儲蓋組合。

　　一口深井，帶給世界如此多的驚喜。而這驚喜是在被地質(zhì)科學(xué)家公認(rèn)的地質(zhì)被“打碎了又踩了幾腳”的塔里木盆地創(chuàng)造的。

塔里木油田工人正在施工。塔里木油田提供

　　2020年1月19日，位于新疆阿克蘇地區(qū)庫車市境內(nèi)的中國石油風(fēng)險探井輪探1井，經(jīng)酸壓測試，折日產(chǎn)原油133.46立方米、天然氣4.87萬立方米。用塔里木油田公司黨工委書記、總經(jīng)理楊學(xué)文的話說，鉆探輪深1井的目的，就是探索超深層寒武系鹽下白云巖的含油氣性，攻克油氣新理論難題，加快推進(jìn)超深層碳酸鹽巖新領(lǐng)域勘探進(jìn)程。

　　8000米以下油氣田不只存在于科學(xué)家的腦海里

　　39歲的唐雁剛是塔里木油田勘探開發(fā)研究院總地質(zhì)師?！八锬九璧氐牡刭|(zhì)情況與世界其他地方完全不同。用前輩的話說，塔里木盆地的地質(zhì)是‘被人打碎了又踩過幾腳’的地方，地下各種地質(zhì)層完全被打亂，根本找不到一條完整的地質(zhì)帶。而對石油地質(zhì)來說，只有先從地質(zhì)上發(fā)現(xiàn)了有油氣的理論支撐，才可能打出油氣田來。”

　　世界油氣勘探實踐表明，世界大型油氣田主要發(fā)育在鹽下。塔里木油田經(jīng)過31年的開發(fā)，淺層的地質(zhì)情況已經(jīng)摸清，超過6000米的深層地質(zhì)情況也基本了解，但超深層，即8000米以下的地質(zhì)情況怎么樣？唐雁剛他們還有些不了解。

　　“不了解的主要原因是我們現(xiàn)在采用的地震反射波方式只有7秒，而要清晰地認(rèn)識到超8000米以下的地質(zhì)情況，反射波至少需要10到12秒。從地質(zhì)構(gòu)造來看，我們推斷塔里木盆地8000米以下應(yīng)該有大油田?！碧蒲銊倛远ǖ卣f道。

　　如何讓這種存在于腦海里的新理論被證明，成為塔里木油田發(fā)展需要攻克的一個世界級難題。

　　1989年到2003年的淺層勘探開發(fā)，支撐了塔里木油田500萬噸的建設(shè)步伐，也讓他們認(rèn)識到：大型油氣田就像存在一個大碗里，它上面一定會有一個碗蓋。而塔里木盆地8000米以下的地質(zhì)情況是：上層有一個巨厚的鹽層，恰似油氣碗上的碗蓋。它的下面真會有個富饒的油氣田嗎？

　　引進(jìn)來走出去的政策，讓一批世界級專家來到塔里木油田。但這些身經(jīng)百戰(zhàn)的專家看了塔里木盆地復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造情況后，全都搖頭，直說這樣的世界難題他們從沒見過，沒辦法解決。

　　唐雁剛這群年輕的科學(xué)家不相信自己解決不了這個問題，他們跑現(xiàn)場，仔細(xì)了解鉆探情況，認(rèn)真分析地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)，終于攻克了一個個技術(shù)理論難題。

　　說起這個過程，唐雁剛深有感慨地說：“剛開始，我們確實怕超深井。因為它要穿過砂巖層，加之超深井必然會遇到高溫高壓等復(fù)雜情況，控制不好會帶來一系列問題，更可能出現(xiàn)巨大損失。但我們不甘心啊，我們做地質(zhì)勘探的，遇到塔里木盆地這種復(fù)雜的地質(zhì)情況，是幸也是不幸。不幸是這種情況世界上沒人遇到過，幸是我們遇到了，這不是大有‘天降大任’的感覺嗎？”

　　靠著這種拼勁，塔里木油田的科研團(tuán)隊通過現(xiàn)有的技術(shù)手段，構(gòu)造建模，不斷更新理論認(rèn)知，竟然發(fā)現(xiàn)了三個超深富饒油氣田，為塔里木油田油氣產(chǎn)量當(dāng)量今年突破3000萬噸打下了牢固的基礎(chǔ)。

　　“塔里木盆地的碳酸鹽巖與國內(nèi)外相比都是最復(fù)雜的，埋藏深、非均質(zhì)性強(qiáng)、油水關(guān)系復(fù)雜，絕對是世界級難題。但我們的科研團(tuán)隊開展了碳酸鹽巖層序地層學(xué)、礁灘體、古巖溶等攻關(guān)研究，確認(rèn)塔里木盆地奧陶系一間房組、良里塔格組生物礁的存在，創(chuàng)新建立了礁灘復(fù)合體的沉積模式、巖溶模式，揭示了礁灘體巖溶儲層沿臺緣帶呈透鏡狀疊置連片規(guī)模分布的規(guī)律，形成了沿臺緣帶鉆礁灘勘探思路，并據(jù)此發(fā)現(xiàn)了中國第一個大型礁灘體凝析氣田——塔中Ⅰ號氣田，被評為全球重大發(fā)現(xiàn)之一。我們發(fā)現(xiàn)巨厚碳酸鹽巖內(nèi)沿不整合面發(fā)育著‘串珠狀’的巖溶儲層，于是形成了沿不整合面鉆層間巖溶儲層的勘探思路，發(fā)現(xiàn)了哈拉哈塘油氣范圍5000平方公里超深層大油氣田，開辟了臺盆區(qū)碳酸鹽巖勘探新領(lǐng)域。碳酸鹽巖這個近20年一直默默無聞的配角，一躍成為原油上的主力軍?！碧蒲銊偱d奮地說。

　　8000米以下油氣田怎么鉆探

　　地質(zhì)創(chuàng)新理論的指導(dǎo)下，克深大氣田、塔中、哈拉哈塘等深層大油氣田相繼被發(fā)現(xiàn)，為西氣東輸?shù)於藞詫嵉暮髠滟Y源。但富饒的油氣田大都埋深在8000米以下，勘探難度大、技術(shù)要求高，如何才能把油氣田打出來？

　　塔里木油田勘探事業(yè)部副經(jīng)理兼安全總監(jiān)王春生認(rèn)為，塔里木油田超深井能鉆井成功，裝備現(xiàn)代化和國產(chǎn)化應(yīng)立頭功。

　　王春生說：“我剛參加工作時，要是有一臺能鉆7000米的鉆機(jī)，那井隊就厲害了，而且它們?nèi)沁M(jìn)口的。隨著國家制造業(yè)的發(fā)展，8000米、9000米的鉆機(jī)都制造出來了，這保證了我們鉆探超深井的可能?！?/p>

　　“我們現(xiàn)在已經(jīng)開始使用空氣鉆，鉆井的速度越來越快，不到100天就可以打到2500米，這速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過過去幾十倍。過去打1000米需要80天，現(xiàn)在用上空氣鉆后，只需要20天?！蓖醮荷f。

　　申彪，目前是塔里木油田公司勘探事業(yè)部臺盆區(qū)勘探項目部主任。是個只有37歲的年輕人?！?018年6月28日我們開始鉆輪探1井，到2019年6月18日完鉆，8882米的深井我們用了361天。從一開鉆到鉆到2000多米時，可以用一個詞來形容：酣暢淋漓，鉆得非常順利。但突然有一天，鉆具斷了?！?/p>

　　面對這種情況，申彪一個多月時間都在井口，想盡了所有的辦法，就是無法解決問題，最后的結(jié)果是，斷了的鉆具沒有打撈上來，他們只能繞過這個地方，繼續(xù)向下打井。

　　“最危險的時刻是我們打到8882米時，一大早，我突然接到電話，卡鉆了。當(dāng)時我就急了，馬上坐車往井口跑。兩個半小時的路程，我不停地打電話，了解井下情況，與勘探公司技術(shù)人員商討解決方案?！鄙瓯牖貞浀?。

　　鉆具卡住，這口打了300多天的超深井有可能就得報廢，這讓申彪吃不下睡不著，20多個小時不斷地想解決的辦法?！跋仁且ＷC鉆具完整，在抗拉抗壓的范圍內(nèi)，采取措施。我們先是上下活動鉆具，紋絲不動。下解卡機(jī)后時間不長，我就看到指重表開始一點點動起來。突然它跳了起來，居然就活動了?！鄙瓯胄χf。

　　361天，申彪的神經(jīng)繃得很緊，用他的話說：這口超深井代表著塔里木油田水平，代表著中國石油鉆井水平，代表著亞洲水平，身上始終有使命感，所以責(zé)任心很強(qiáng)。其中，精心操作與規(guī)范操作是成功的保證。

　　“當(dāng)我接受任務(wù)時，心里就做好了兩種準(zhǔn)備：好與不好。干鉆井要有擔(dān)當(dāng)精神?？瓷先?，我們鉆井人很粗，但工作必須細(xì)心再細(xì)心，要粗中有細(xì)。當(dāng)我處理完輪探1井卡鉆后，心里有種愉悅感和成就感，這是一般人體味不到的，是刻骨銘心的一件事，值得我記一輩子的事?！鄙瓯胄χf。

　　克深氣田于2008年6月發(fā)現(xiàn)，是當(dāng)時世界罕見的超深超高壓裂縫性致密砂巖氣藏，在這里鉆井，面臨一系列世界級技術(shù)難題。為此，塔里木油田公司持續(xù)開展工程技術(shù)攻關(guān)，大力加強(qiáng)原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，形成了具有塔里木特色的十大鉆完井技術(shù)系列，極大地提升了油田深井超深井鉆探能力。

　　塔里木油田已攻克7500米至8000米超深超高壓致密氣藏勘探開發(fā)核心技術(shù)，實現(xiàn)該類氣藏的規(guī)模開發(fā)，并為油田向8000米以上領(lǐng)域勘探進(jìn)軍奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。而輪探1井的成功，不僅僅是在地下打出一座“珠穆朗瑪峰”，打出亞洲陸路上第一口深井，更標(biāo)志著塔里木油田公司在勘探開發(fā)領(lǐng)域達(dá)到了世界水平。

　　王春生說：“塔里木油田緊緊圍繞制約提高深層、超深層鉆井成功率和縮短建井周期的難題，持續(xù)開展地質(zhì)工程一體化研究，強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)和現(xiàn)場試驗，形成了不同地層不同井段的提速模式。在推進(jìn)深層鉆機(jī)及配套設(shè)備能力、防斜打直、深層高效破巖、井下復(fù)雜預(yù)防與控制等方面取得成效?！?/p>

　　有了參謀部，不怕攔路虎

　　為了克服儲層超深、超高壓、高溫等極限難題，塔里木油田聯(lián)合有關(guān)單位在鉆井提速、完井提產(chǎn)等方面開展聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，輪探1井創(chuàng)造了亞洲陸上最深井、最深出油氣井等七項紀(jì)錄，標(biāo)志著塔里木油田超深層鉆探技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平。

　　“塔里木油田開發(fā)31年，其實也是在走長征路?！眲傄灰娒妫锬居吞镉蜌夤こ淘焊痹洪L劉洪濤這樣說道。

　　塔里木盆地寒武系鹽下勘探范圍廣、潛力大，9000米以淺有利勘探面積2.3萬平方千米，估算資源規(guī)模石油3.1億噸、天然氣3.3萬億立方米，油氣當(dāng)量約30億噸，將成為塔里木油田油氣事業(yè)加快發(fā)展新的戰(zhàn)略接替區(qū)。

　　但有誰知道，塔里木盆地要想成為我國油氣事業(yè)發(fā)展新戰(zhàn)略接替區(qū)，必須攻克復(fù)雜地質(zhì)層這個攔路虎。

　　劉洪濤記得，自己剛來油氣工程研究院時接到的第一個任務(wù)——梳理塔里木油田28年以來的油氣工程開發(fā)歷程。這讓這位從事6年現(xiàn)場鉆井工作的年輕人感到困難。

　　“雖然我們費力拿出的第一稿沒有通過，但我還是從這個任務(wù)中獲得了許多新的認(rèn)識與經(jīng)驗。對標(biāo)全世界70多個超深超高壓超高溫的油氣井情況，塔里木油田許多地質(zhì)條件世界少有，國內(nèi)罕見。新娘就在那兒坐著，可我們就是揭不開她的面紗，因為地下有三道攔路虎等著我們一一攻克。一是巖上有巨厚的礫石層，二是復(fù)合鹽高層有時是鹽和石膏同時出現(xiàn)，三是強(qiáng)鹽磨層，再厲害的鉆頭也很快就磨沒了?！眲⒑闈f。

　　塔克拉瑪干沙漠和天山南麓庫車山前是塔里木油田主要的作業(yè)區(qū)，這兩個區(qū)塊地質(zhì)條件復(fù)雜、工況條件惡劣，給鉆完井技術(shù)提出了很大挑戰(zhàn)。經(jīng)過攻關(guān)，他們形成了超深復(fù)雜井的優(yōu)化鉆井技術(shù)和高溫高壓井的管理改造技術(shù)。

　　“我常這樣形容我們油氣工程研究院的工作：方案設(shè)計，科技攻關(guān)，決策支持，生產(chǎn)支撐。說白了，我們就是一個參謀部。是油田決策的參謀部，生產(chǎn)單位的好幫手?！眲⒑闈χf。

　　當(dāng)危險來臨時，他們又是沖在一線的戰(zhàn)士。劉洪濤清晰地記得，2018年冬天，一口井遇到異常高壓，他沖上鉆臺接油管掛。當(dāng)時身背的氧氣只夠用40分鐘，他在鉆臺上工作了40分鐘，終于接上。下鉆臺時，他的腿都軟了。如果再晚幾分鐘，如果溢出的氣體里有毒，后果不堪設(shè)想。

　　“從最初打出井，到現(xiàn)在打好井，我們的思路也在變化。我們對每一口井的方案設(shè)計都必須想到所有可能遇到的問題，設(shè)計出解決這些問題的預(yù)案。過去我們追求科學(xué)性、合理性，現(xiàn)在我們還必須加入可操作性，每道工序都必須要有預(yù)案。所以我們的團(tuán)隊提倡的是：狼一樣的團(tuán)隊，鷹一樣的個人。它不是一個學(xué)科就可以解決的，需要整個團(tuán)隊，需要各部門聯(lián)合，多學(xué)科跨部門攻關(guān)才行。”劉洪濤說。

　　劉洪濤當(dāng)下正帶領(lǐng)團(tuán)隊撰寫復(fù)雜深地油氣鉆完井關(guān)鍵研究與應(yīng)用材料，準(zhǔn)備申報國家部委的科技進(jìn)步獎。用他的話說，鉆完井代表著一個國家的水平，塔里木油田獨特的條件讓他們承擔(dān)了這一歷史重任，這是他們的光榮。

　　走出他們的辦公室，已是夜里10點多了，回頭望望唐雁剛所在的勘探開發(fā)研究院和劉洪濤所在的油氣工程研究院大樓，每一層都亮著許多燈光。使命與責(zé)任，讓他們忘了時間。這可能就是他們能攻克一個個世界性難題的動力所在吧。

　　《光明日報》（ 2020年04月14日 11版）