順北油氣田獲得突破的順北10X井。  付 蓮 攝

□王維東 李 巖 李雙領(lǐng) 邱振軍 游少雄

8848米，是地表最高峰珠穆朗瑪峰的高度。如果將空間反轉(zhuǎn)，向下掘進，可以到達的深度是多少？

在塔克拉瑪干沙漠，勝利石油工程塔里木鉆井公司給出的答案是——9195米。

6000米、7000米、8000米、9000米……33年，塔里木鉆井公司不斷向地層深部挺進，向下扎根，打造鉆井新地標(biāo)，累計完成進尺467萬米，相當(dāng)于向下鉆出了528座珠穆朗瑪峰的高度，創(chuàng)出31項全國鉆井紀(jì)錄，打破263項西部工區(qū)鉆井紀(jì)錄。

如虎添翼

11月3日，塔克拉瑪干沙漠腹地順北12-1井場，鉆機轟鳴，塔里木鉆井公司80121鉆井隊正開足馬力向8300米的地下鉆進。

漫漫黃沙下，埋藏著豐富的石油和天然氣。塔里木盆地超深層油氣資源極為豐富，埋深超過6000米的石油和天然氣分別占全國同類資源的83%和63%，是我國最大的深地油氣富集區(qū)。

作為西北油田的后起之秀，順北油氣田是中國石化“十四五”重要的增儲上產(chǎn)陣地——擁有世界上埋藏最深的油氣藏，油層平均埋藏深度超過7300米，目前已落實4個億噸級油氣區(qū)。2022年，中國石化將其命名為“深地工程·順北油氣田基地”。

向下攀登“地下珠峰”絕非易事。塔里木鉆井公司副經(jīng)理孫玉慶介紹，順北油氣田普遍面臨超深、超高溫、超高壓等勘探開發(fā)技術(shù)難題，鉆井到達一定深度后，每向下鉆進1米，難度呈幾何級增長。當(dāng)鉆進達到5000米時，鉆桿就像“煮熟的面條”；鉆進達到8000米以上時，地下溫度高達180攝氏度、壓力高達200兆帕，普通的鉆井設(shè)備和儀器就會損壞失效。

鉆頭不到，油氣不冒。順北油氣田二疊系普遍發(fā)育玄武巖，是由火山噴發(fā)的巖漿在冷卻后凝固而成的一種致密巖石，就連堅硬無比的金剛石材質(zhì)制成的鉆頭也甘拜下風(fēng)，屢屢遭遇崩齒。

80121鉆井隊平臺經(jīng)理朱海平對玄武巖的“殺傷力”心有余悸。在順北10斜井，當(dāng)鉆井行進到7000多米時遇到了玄武巖地層，剛鉆進三五米，一個金剛石鉆頭就報廢了。

更換鉆頭，需要起下鉆具。7000多米深的井，一趟起下鉆要耗時3天，而正常鉆進只能持續(xù)一天就又要換鉆頭。

為了提高機械鉆速，各種型號的鉆頭在順北10斜井試了個遍。最終，他們?nèi)诤涎垒嗐@頭的破巖性能和金剛石鉆頭的耐磨性優(yōu)勢，研發(fā)出了“獅虎獸鉆頭”。

有了高性能鉆頭加持，鉆井按下了“快進鍵”。5月1日，順北10斜井完鉆，和設(shè)計鉆井周期360天相比，提前98.54天完鉆。

工作8年，朱海平早已把個人的成長系于井隊的發(fā)展。他手機號后四位就是井隊番號，將自己的命運和井隊的未來綁在了一起。

2023年，一向身處沙漠腹地默默無聞工作的他和井隊賺足了眼球?！拔逡弧奔倨?，央視“打卡”順北10斜井，對試油測試作業(yè)進行全程直播。強大的氣流從井底噴出，瞬間在地面燃起一道熊熊烈火。伴隨著順北10斜井獲得重大勘探突破被送上“熱搜”，80121隊也頻頻被各大主流媒體報道，成為“網(wǎng)紅”。

提高鉆速，技術(shù)裝備進步是關(guān)鍵。“原來，七八千米的井是鉆機的‘天花板’；現(xiàn)在，七八千米的井是主流，即使上萬米的井也不再遙不可及。以前，鉆成8000米的井需要300多天，如今只需100多天?！彼锬俱@井公司經(jīng)理田輝說，技術(shù)裝備的進步不僅加快了鉆井的速度，而且拓展了向下的深度，讓鉆井如虎添翼。

扭沖工具被喻為鉆頭的“黃金伴侶”，安裝在近鉆頭處，有助于提高機械鉆速。順北9斜井創(chuàng)新采用“混合鉆頭+扭沖工具”鉆穿玄武巖，創(chuàng)出了區(qū)塊單個鉆頭進尺最高紀(jì)錄；順北84斜井深9195米，創(chuàng)亞洲陸上垂深最深井紀(jì)錄……

田輝的辦公室里掛著三幅圖：塔河油田井位交通圖、順北油氣田道路交通圖和準(zhǔn)噶爾盆地及周緣勘探形勢圖，上面標(biāo)注了每部鉆機的具體位置。這三幅圖猶如作戰(zhàn)圖，根據(jù)井位部署，他可以排兵布陣，匹配合適的鉆機，規(guī)劃合理的搬遷路線。

魚和熊掌兼得

在順北油氣田打井，井隊普遍擔(dān)心遇到斷裂帶。

“順北油氣田地層發(fā)育很多斷裂帶，當(dāng)鉆遇斷裂帶，有的地層發(fā)生鉆井液漏失，有的地層坍塌，還有的又漏又塌?！彼锬俱@井公司井控首席專家余福春說。

在順北4-10H井，余福春就遭遇了上漏下塌的“狙擊”，漏了堵、堵了漏，前前后后治理了30余次，鉆井一度舉步維艱，進尺原地踏步。

鉆井液體系的選擇是治理地層漏失和坍塌的關(guān)鍵。鉆井液被喻為鉆井的“血液”，在鉆井過程中不僅起到攜帶巖屑的作用，而且具有穩(wěn)定井壁的功能，其性能直接決定著鉆井質(zhì)量和速度。

手指劃破了，可以通過凝血因子實現(xiàn)自我愈合，鉆井液體系能否加入一種類凝血因子的材料，實現(xiàn)自主修復(fù)？順著這條思路，他們創(chuàng)新加入堵漏劑，在上部地層形成一層致密的微納米層膜，既降低了鉆井液漏失風(fēng)險，又達到了穩(wěn)定井壁的目的。

“性能好的鉆井液體系，事半功倍；性能差的，事倍功半?！敝旌Ｆ秸f。

根據(jù)地層壓力梯度情況，順北油氣田油井普遍采用四開制鉆井模式。為降低鉆井投資、縮短鉆井周期，2023年，西北油田探索三開制鉆井模式。

四開變?nèi)_，考驗的是鉆井液的性能。設(shè)計井深8309米的順北12-1井是一口三開制井，原本5400米的中間段屬于兩個壓力梯度，一個用1.24~1.25克/立方厘米密度的鉆井液，另一個用1.35克/立方厘米密度的鉆井液，需要兩個開次，如今兩步并作一步走，需要兼顧。

選用高密度鉆井液能夠穩(wěn)定井壁，但面臨漏失風(fēng)險；采用低密度鉆井液能減少漏失風(fēng)險，但井壁有可能失穩(wěn)。魚和熊掌不可兼得，朱海平陷入兩難抉擇。

留給朱海平的窗口期正在收窄。權(quán)衡再三，他選擇了密度1.3克/立方厘米的鉆井液，配合隨鉆堵漏劑，實現(xiàn)了封堵防塌，魚和熊掌兼得。

在西部工區(qū)闖市場，田輝認(rèn)為，干好了，是職責(zé)所在，干不好，就是砸了勝利的招牌。

2023年，塔里木鉆井公司承擔(dān)了中國石化在西部工區(qū)的大部分探井，集團公司十分關(guān)注。身處聚光燈下，容不得田輝有半點閃失。每天早晨，他的案頭都會放著一份塔里木鉆井公司生產(chǎn)日報表，鉆井參數(shù)、鉆頭型號、鉆井液性能……上面事無巨細地記錄著每口井的生產(chǎn)動態(tài)。

作為鉆井工程技術(shù)服務(wù)商，田輝關(guān)注鉆井指標(biāo)，更在意油井有沒有油。有時，聽到油井出油，他比甲方還激動。

今年早些時候，當(dāng)聽到由塔里木鉆井公司承鉆的順北84斜井獲得日產(chǎn)千噸高產(chǎn)工業(yè)油氣流時，他高興得徹夜未眠，“有了重大突破，后續(xù)就不愁工作量，井隊打井就有保證”。

讓聽見炮火的人指揮戰(zhàn)斗

不知不覺，勝利石油工程高級專家余冬青已在90128鉆井隊駐井近5個月了。

公司駐地在南疆輪臺縣，但余冬青坐在辦公室的時間屈指可數(shù)。這幾個月，他不是在南疆的沙漠腹地，就是在北疆的茫茫戈壁。

在塔里木鉆井公司有一個慣例，凡是風(fēng)險探井、重點井或復(fù)雜井，必須有公司領(lǐng)導(dǎo)或?qū)＜荫v井。

“炮火在一線，只有把做決策的人放在前沿陣地，才能快速、高效地作出正確的決策?！彼锬俱@井公司黨委書記劉樂期望把井隊打造成一個能單獨作戰(zhàn)的“獨立連”。

90128鉆井隊承鉆的征深101井是中國石化重點示范井。2022年，征10井在埋深6700米的油層獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流，實現(xiàn)了準(zhǔn)中地區(qū)超深層勘探重大發(fā)現(xiàn)。2023年，勝利油田部署評價井征深101井。

“征深101井不僅承擔(dān)著評價含油氣面積、落實儲量規(guī)模的任務(wù)，而且擔(dān)負著建立超深層優(yōu)快鉆井指標(biāo)體系、樹立區(qū)塊標(biāo)桿的使命?！眲倮吞飳@口井寄予厚望。

根據(jù)優(yōu)快鉆井指標(biāo)，相比征10井，征深101井平均機械鉆速要提高16%、鉆井周期要縮短20%。余冬青不敢有絲毫懈怠，“任何一個復(fù)雜情況或者故障，都有可能延誤工期”。

征深101井是一口直井，設(shè)計井深7800米。當(dāng)鉆至5200米時，鉆井軌跡偏離鉛垂線2度，如果不能及時糾斜，鉆頭有可能脫靶，打不到目的層。

解決井斜通常的策略是在鉆具上加裝扶正器，但選擇扶正器是有講究的。“棱長的扶正器，能夠起到降斜作用；棱短的，井斜不降反增?！庇喽嗟恼f法超出了90128鉆井隊黨支部書記楊坤的認(rèn)知范圍，這是他聞所未聞的“解題思路”。

按照余冬青的方案，井斜很快解決了，鉆井回歸正軌。

有了領(lǐng)導(dǎo)專家駐井，提前發(fā)現(xiàn)問題、及時解決問題，把問題解決在萌芽狀態(tài)，故障少了，鉆速快了。11月3日，征深101井鉆至8313米，鉆頭提速30%，鉆井周期縮短25%。

在楊坤看來，余冬青就像是西部超深井、高難度井的“守護神”。在余冬青的精心呵護下，10多年來，塔里木鉆井公司有20多口井“轉(zhuǎn)危為安”，有的井甚至從廢棄的邊緣重獲新生，挽回了近千萬元的經(jīng)濟損失。

奎屯1井是中國石化風(fēng)險探井，承擔(dān)著重要的油氣勘查使命。這樣的“1”字號在鉆井行業(yè)通常被稱作“野貓子井”。由于缺乏可借鑒的地質(zhì)資料，在鉆進過程中，奎屯1井頻繁遭遇卡鉆故障，鉆速提不起來，有時連續(xù)幾天零進尺。

聽到消息，余冬青匆匆趕赴現(xiàn)場。他根據(jù)奎屯1井的地質(zhì)特點，結(jié)合鉆時巖屑和鉆頭磨損程度分析，量身定制了一款異型齒高效PDC鉆頭，更換后，機械鉆速提高兩倍，一趟鉆進尺從200米提高到700米。

奎屯1井鉆井周期570天，而余冬青的駐井時間長達10個月。3月16日，奎屯1井完鉆，完鉆井深8620米，創(chuàng)下準(zhǔn)噶爾盆地完鉆井深最深紀(jì)錄。

地質(zhì)工程一體化助順北油氣田高質(zhì)量勘探開發(fā)

□王福全 劉景濤

日前，順北6-4X井順利完鉆，鉆井周期僅為97天，刷新順北油氣田鉆井周期最短紀(jì)錄。

近幾年，隨著順北油氣田勘探開發(fā)規(guī)模不斷擴大，西北油田積極探索實施地質(zhì)工程一體化新模式，通過集智攻關(guān)，一體化開展風(fēng)險預(yù)測、方案設(shè)計、參數(shù)強化、過程跟蹤、實時優(yōu)化、效果評估等，推動順北油氣田高質(zhì)量勘探開發(fā)不斷取得新成績。目前，順北鉆井作業(yè)周期由井均289天縮短到136天，最快井周期在百天以內(nèi)，單井油氣產(chǎn)量翻了一倍。

地質(zhì)工程一體化正成為順北油氣田實現(xiàn)超深斷控型油氣藏效益勘探開發(fā)的有效途徑。

“順北油氣田地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，埋藏深、工程周期長、復(fù)雜井況多。傳統(tǒng)的地質(zhì)、工程業(yè)務(wù)分工就像隔著一層窗戶紙，兩個專業(yè)存在著對地層認(rèn)識不統(tǒng)一、風(fēng)險識別不充分、措施針對性不強等問題，這些都制約了順北油氣田高質(zhì)量勘探、效益開發(fā)?！蔽鞅庇吞锕こ碳夹g(shù)研究院鉆井研究所所長于洋說，“油田實施地質(zhì)工程一體化，就是要捅破這層窗戶紙，讓專業(yè)融合、人員融合、目標(biāo)融合，最終合力實現(xiàn)勘探地質(zhì)目標(biāo)，盡最大努力提高單井產(chǎn)量，解決難題、提高質(zhì)效。”

西北油田聚焦地質(zhì)工程一體化“優(yōu)快高效、多控長穩(wěn)”核心目標(biāo)，樹立一體化理念、搭建一體化平臺、強化一體化執(zhí)行、完善一體化評估，全方位構(gòu)建一體化高效運行機制，勘探開發(fā)提質(zhì)增效成效顯著。工程、地質(zhì)人員協(xié)同對順北4-5H井進行井位和軌跡的優(yōu)化設(shè)計后，有效避開了志留系的斷裂，將工程風(fēng)險降到最低。該井還以“一井三靶”實現(xiàn)了最優(yōu)地質(zhì)目標(biāo)，成為順北油氣田又一口高產(chǎn)井。

隨著順北油氣田勘探開發(fā)工作持續(xù)走深，斷控破碎帶、次級斷裂異常高壓、萬米深層新領(lǐng)域等復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境給工程作業(yè)帶來了新挑戰(zhàn)。如何進一步深化地質(zhì)工程一體化，成為當(dāng)前研究的重要課題。

未來，西北油田將以順北油田氣勘探開發(fā)提質(zhì)增效需求為牽引，持續(xù)推進地質(zhì)工程一體化發(fā)揮更大效能：在方案設(shè)計階段，對風(fēng)險程度進行多輪次、多專業(yè)、多角度研判，充分考慮不同情況的風(fēng)險等級，完善風(fēng)險預(yù)案；聯(lián)合高校院士團隊構(gòu)建理論模型，校正現(xiàn)有方法，結(jié)合工程實踐，豐富和完善關(guān)鍵技術(shù)體系，進一步增強技術(shù)實施效果；全流程、多鏈條、全環(huán)節(jié)系統(tǒng)梳理生產(chǎn)運行，發(fā)現(xiàn)和打通其中的堵點、難點、關(guān)鍵點，以管理創(chuàng)新推動地質(zhì)工程一體化更好地服務(wù)油氣增儲上產(chǎn)。