成果简介

　　2017年8月6日，中国石化位于塔里木盆地的顺北油气田“顺北评2H井”完钻井深达8433米，创下当年亚洲最深井、最深定向井两项纪录，这是继顺北评1H井以井深8430米创亚洲最深井、最深水平井纪录后，传来的又一喜讯。这也标志着中国油气田超深井钻井技术走在了世界前列。

　　顺北油气田位于塔里木盆地中西部，是中国石化在碳酸盐岩海相石油勘探的新发现，已探明资源量达17亿吨，其中石油12亿吨、天然气5000亿立方米。顺北油气田具有超深、超高压、超高温的特点，储层平均埋藏深度超过7300米，是世界上埋藏最深的油气藏之一。中国石化在顺北油气田超深井钻探中，加大科技攻关力度，攻克了一系列世界级技术难题，形成了超深井石油工程创新集成技术。2016年发现至今，顺北油气田不断刷新亚洲陆上最深定向井钻探纪录。

历史背景

　　1997年，中石化在塔里木盆地发现了塔河油田——沙46井和沙48井喷出高产油气流。经过十多年的发展，塔河油田成为国内陆上十大油田之一，也是中石化最主要的原油增长区和接替区。

　　中石化西北油田分公司在塔河油田勘探开发中取得了不少宝贵经验。2004年，为了解决国家能源可持续发展问题，西北油田分公司提出“塔河之下找塔河，塔河之外找塔河”的勘探工作目标。尽管勘探人员在广大的塔里木盆地上四处寻找，但发现顺北油气田的历程并不那么一帆风顺。

　　首先是顺北油气田是目前国际上埋藏最深的油藏，国内外都没有成熟的勘探理论可以借鉴。要摸清顺北地区的油藏规律，需要很长一段时间的实践和理论探索。

　　其次是在2006年，中石化西北分公司部署了井深高达8408米的塔深1井以及于奇6井和塔深2井，遗憾的是，都没有取得预期的效果。2010年，尽管玉北1井取得了工业油气流，随后部署的顺南1井也有重大油气发现，但喷出的油气流却并未达到工业油气流标准。经过一系列的分析研究，石油地质学家通过强化三维地震资料研究、储层预测研究，认为该地区不是无油可找，而是要换一种思路。顺北油田的深大断裂带具有“控储、控藏、控富”油气富集模式和“近源供烃、断缝输导、三元控储、喜山成藏、断储控富”成藏模式。根据这一特点，西北分公司部署了顺南4井、顺南5井、顺托1井，均获得了成功。2015年，科研人员在顺北1-1H井获得高产油气流，通过勘测顺北1-1H井所在的断裂带，部署了6口滚动评价井，均获得了高产油流，顺北油田被发现。

创新历程

　　虽然顺北油气田已探明资源量惊人，但开采起来却并不那么容易。
顺北油气田为奥陶系碳酸盐岩裂隙—洞穴型油藏，原油品质高，但油气田油层厚度超大，平均埋藏深度超过7300米，具有超深、超高压、超高温等特点，是亚洲陆上最深油气田。塔里木盆地受断裂运动影响，地层复杂，还存在易漏失、易垮塌、超深定向困难等特点，需钻直井后侧钻沟通储集体，技术思路是“由堵转防”，使用聚合物凝胶、竹纤维等堵漏材料，优化形成随钻封堵防漏配方。

　　顺北评2H井采取的是超深小井眼侧钻水平井技术。这一地区油气埋藏深，岩石强度大、可钻性差，导致机械钻速低，因此要选取聚晶金刚石复合片钻头，采用分层提速钻井技术。另外，在8000米深的定向井里，井底温度很高，钻具耐受不了高温，几乎像面条一样软，控制和深入挖掘十分困难。钻井人员使用了抗高温随钻测量仪器与螺杆钻具，又对钻井施工参数进行了优化，制定了降摩减阻技术，终于实现了目标。

　　与此同时，为了保护环境，传统的采油方法是让油和水一起上到地面，然后令油水分离，再将地下水重新送回地下。但在平均7000米的深井作业，地下水一上一下的做法无疑提升了成本。油田技术人员采取的新方法是，使用自适应调流控水技术，让油和水在井下就实现分离，吸油嘴吸入水和油后马上就进行油水分离，水分流到井下，不必再送上地面，而油则通过输送管道到达地面。

重大意义和深远影响

　　在顺北评2H井之后，顺北油气田不断有捷报传来，多次产生新的世界奇迹：2018年9月19日，顺北油气田蓬1井完钻井深8450米，一举刷新了顺北评2H井创造的亚洲大陆斜深最深井记录；2019年2月14日，顺北5-5井完钻深度8520米；2019年2月25日，顺北油气田顺北鹰1井完钻深度达8588米，标志着我国已经系统掌握世界先进的超深井技术；2020年7月，顺北55X井完钻井深8725米；2020年10月26日，顺北53-2H井完钻井深达8874.4米，创亚洲最深定向井记录，超过世界第一高峰珠穆朗玛峰29.97米。上述这些辉煌，证明了西北油田已经完全掌握了世界领先的超深井钻井技术，为西北油田能源开发向超深领域挺进提供了有力支撑。