我國最大超深凝析氣田全面開發(fā)建設(shè)劍指庫車山前 探尋深層地火

文／受吉相 王成凱 潘楊勇

●科研人員精細(xì)研究庫車山前。 供圖/塔里木油田

7月25日，塔里木油田再次擂響震天戰(zhàn)鼓，正式開工博孜—大北超深氣區(qū)100億立方米產(chǎn)能建設(shè)工程，全面開發(fā)建設(shè)我國最大超深凝析氣田。

今年前7個月，博孜—大北超深氣區(qū)生產(chǎn)天然氣37億立方米、凝析油27萬噸，分別較去年同期凈增11億立方米、7萬噸，創(chuàng)歷史同期最好水平。博孜—大北氣區(qū)解放了克拉蘇超深勘探領(lǐng)域，在庫車山前豎起了一座新的里程碑。

天然氣發(fā)展路在何方

說到中國石油在新疆的天然氣勘探開發(fā)重點(diǎn)區(qū)域，非庫車莫屬。這里不僅是塔里木油田300億立方米大氣區(qū)建設(shè)的重點(diǎn)區(qū)塊，而且是西氣東輸主力氣源地之一。

2004年前后，塔里木油田對庫車山前抱有熱切期望，認(rèn)為有克拉2、迪那兩個大氣田的勘探技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，再發(fā)現(xiàn)幾個規(guī)模千億立方米的大氣田是可以期待的。但事與愿違。庫車山前勘探直到2007年，一直沒有新的突破。

國家需要天然氣產(chǎn)量較大幅度的增長，塔里木油田不及時找到新的天然氣戰(zhàn)略接替區(qū)只會坐吃山空。庫車山前還有沒有勘探潛力？還能不能找到大場面、大油氣田？

塔里木油田科研人員重吃資料、重審地下，以尋找優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、超深大油氣田的勘探思路，先后部署鉆探了圈閉20個，但效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期。

此刻，早年鉆探的大北1井被注意到。該井揭開的砂巖厚度只有46.5米，但將克拉2氣田的勘探成果向西推進(jìn)了100公里，地下深層似乎有目標(biāo)可挖。

然而，大北地區(qū)的勘探一波三折——評價大北1井氣藏，越打越碎；油氣并舉外圍甩開，處處受挫；克拉2下找克拉2，遭遇超深層理論和技術(shù)的雙重挑戰(zhàn)。

認(rèn)真分析失利原因，重新落實(shí)圈閉，精細(xì)構(gòu)造解釋，科研人員再次將勘探重心鎖定在克拉蘇構(gòu)造帶，在近百條地震測線中捕捉到了一條大斷裂下的油氣構(gòu)造“影子”。

瞄準(zhǔn)鹽下超深層，塔里木油田決定上鉆大北3井。

揭示大北超深層的秘密

不同于我國東部的中淺層油氣田，大北3井設(shè)計井深7000多米。當(dāng)時引起了很多專家的質(zhì)疑：“這么深的地方，真的會有油氣富集儲層？”

現(xiàn)實(shí)令人又喜又驚——大北3井在井深7090米的超深氣層噴出了高產(chǎn)天然氣流，突破了庫車前陸區(qū)的勘探深度，揭示了克拉蘇構(gòu)造大規(guī)模富集天然氣的廣闊前景。

結(jié)合大北1井、大北3井的重要發(fā)現(xiàn)，塔里木油田勘探不斷向克拉蘇構(gòu)造帶西部深層拓展，接連部署上鉆了大北4、大北19、大北20等井，整體評價大北區(qū)塊。

勘探的突破，伴隨著艱難險阻。2021年，當(dāng)大北4井進(jìn)入關(guān)鍵的目的層作業(yè)，大家滿心期待發(fā)現(xiàn)時，測錄井?dāng)?shù)據(jù)卻澆了一盆冷水——巖心覆蓋著一層白白的鹽霜。

以往的高溫高壓井出現(xiàn)鹽霜，都被判斷為打到了水層。雖然巖心造不了假，井下數(shù)據(jù)也測了多次，但塔里木油田勘探開發(fā)研究院天然氣所庫車評價開發(fā)室主任莫濤堅持認(rèn)為，是氣藏內(nèi)部的局部封存水導(dǎo)致鹽霜出現(xiàn)。

莫濤和同事們反復(fù)核對地質(zhì)、鉆井?dāng)?shù)據(jù)，拿出構(gòu)造研究、儲層及地層水認(rèn)識等據(jù)理力爭，最終以詳實(shí)有力的研究判斷支撐大北4井實(shí)施試油作業(yè)。

功夫不負(fù)有心人！2021年9月，大北4井試油獲得大發(fā)現(xiàn)，打破了“鹽霜是水層”的定論。塔里木油田首次在庫車山前8000米以深地層發(fā)現(xiàn)一個千億立方米級的高效整裝氣藏，成為國內(nèi)最深的陸相碎屑巖千億立方米的大氣藏。

●塔里木油田向地球深部進(jìn)軍，保障國家能源安全的腳步鏗鏘篤定。 供圖/塔里木油田

擊穿博孜巨厚礫石層

大北地區(qū)的勘探開發(fā)如火如荼，西面的博孜地區(qū)卻是另一番曲折景象。

2005年，博孜1井就遭遇了攔路虎。地下近5500米的巨厚礫石層橫在眼前，硬如混凝土。僅礫石層鉆進(jìn)期間，就用去了84支鉆頭。一支鉆頭平均打不到70米，機(jī)械鉆速每小時不到1米。

這場戰(zhàn)斗猶如螞蟻啃骨頭，不僅超出了科研人員的認(rèn)識，而且超出了當(dāng)時的鉆探能力，只能暫時停鉆。

鉆頭不到，油氣不冒。工程技術(shù)創(chuàng)新，成了突圍的關(guān)鍵。

塔里木油田工程技術(shù)人員改變攻關(guān)方向，著力解決牙輪鉆頭快速鉆進(jìn)難度大、PDC鉆頭易崩齒、空氣鉆工藝局限性強(qiáng)等弊端。創(chuàng)新研發(fā)的非平面齒鉆頭，齒形的改變極大分散了鉆頭受沖擊的應(yīng)力，抗沖擊性成倍提高。圍繞鉆頭加快工程技術(shù)配套，支撐鉆井速度提高了2~3倍，平均鉆井周期縮短40%以上，帶來礫石層鉆井提速革命性的變化。

在一系列創(chuàng)新性工程技術(shù)的助攻下，博孜1井時隔8年加深完鉆獲得新突破。塔里木油田乘勝追擊，迅速部署上鉆了博孜3、博孜9等一批探評價井，博孜勘探成果進(jìn)一步擴(kuò)大。

2019年，南天山腳下烈焰騰空。博孜9井經(jīng)加砂壓裂測試獲高產(chǎn)油氣流，發(fā)現(xiàn)了一個8000米以深的優(yōu)質(zhì)、整裝、高產(chǎn)凝析氣藏。

博孜—大北萬億方大氣區(qū)崛起

星星之火有了燎原之勢，堅定了塔里木油田向博孜—大北戰(zhàn)略進(jìn)攻的信心決心。

然而，因?yàn)椤吧睢焙汀半y”，勘探從獲得發(fā)現(xiàn)到落實(shí)資源最快需要兩年時間，后續(xù)的氣田開發(fā)從設(shè)計到建產(chǎn)能最快也要一年時間。如何盡快上產(chǎn)？塔里木油田向科技攻關(guān)要速度、要突破。

地質(zhì)認(rèn)識深化再深化?？蒲腥藛T向逆掩疊置區(qū)、構(gòu)造轉(zhuǎn)換區(qū)、三維空白區(qū)進(jìn)軍，重新認(rèn)識構(gòu)造模型，梳理斷裂組合關(guān)系。近三年新發(fā)現(xiàn)的氣藏占總量的八成。

規(guī)模儲量落實(shí)再落實(shí)。做出“3+2”勘探戰(zhàn)略部署，將博孜—大北作為天然氣增儲上產(chǎn)最現(xiàn)實(shí)的主戰(zhàn)場高位推進(jìn)，攻克地面和地下雙重復(fù)雜，獲得了鹽下超深目的層的清晰成像，在6000~8000米超深層精準(zhǔn)識別出圈閉，支撐勘探持續(xù)發(fā)現(xiàn)和開發(fā)快速上產(chǎn)，新增三級油氣儲量創(chuàng)歷史最好水平。

攻堅再攻堅。聚焦超深復(fù)雜油氣藏鉆完井及規(guī)模效益開發(fā)等一系列“卡脖子”難題，攻關(guān)配套形成了超深油氣鉆完井技術(shù)，完善復(fù)雜巖性地層提速模板，實(shí)現(xiàn)了由“打不成”到難鉆地層“打得快”、復(fù)雜地層“鉆得深”、極端工況“靠得住”的重大跨越。

當(dāng)前，設(shè)計井深8457米的大北401井正加快向目的層挺進(jìn)，3口超萬米的特深井正蓄勢待發(fā)……按照規(guī)劃，“十四五”末，博孜—大北天然氣年產(chǎn)量將攀升至百億立方米，更大的場面將逐漸呈現(xiàn)在世人面前。