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【开发】剑指库车山前 探寻深层地火
2022年09月16日 16:16   来源于:中国石油石化   作者:受吉相 王成凯 潘杨勇   打印字号
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  7月25日,塔里木油田再次擂响震天战鼓,正式开工博孜—大北超深气区100亿立方米产能建设工程,全面开发建设我国最大超深凝析气田。

  今年前7个月,博孜—大北超深气区生产天然气37亿立方米、凝析油27万吨,分别较去年同期净增11亿立方米、7万吨,创历史同期最好水平。博孜—大北气区解放了克拉苏超深勘探领域,在库车山前竖起了一座新的里程碑。

  天然气发展路在何方

  说到中国石油在新疆的天然气勘探开发重点区域,非库车莫属。这里不仅是塔里木油田300亿立方米大气区建设的重点区块,而且是西气东输主力气源地之一。

  2004年前后,塔里木油田对库车山前抱有热切期望,认为有克拉2、迪那两个大气田的勘探技术经验,再发现几个规模千亿立方米的大气田是可以期待的。但事与愿违。库车山前勘探直到2007年,一直没有新的突破。

  国家需要天然气产量较大幅度的增长,塔里木油田不及时找到新的天然气战略接替区只会坐吃山空。库车山前还有没有勘探潜力?还能不能找到大场面、大油气田?

  塔里木油田科研人员重吃资料、重审地下,以寻找优质、高产、超深大油气田的勘探思路,先后部署钻探了圈闭20个,但效果远远低于预期。

  此刻,早年钻探的大北1井被注意到。该井揭开的砂岩厚度只有46.5米,但将克拉2气田的勘探成果向西推进了100公里,地下深层似乎有目标可挖。

  然而,大北地区的勘探一波三折——评价大北1井气藏,越打越碎;油气并举外围甩开,处处受挫;克拉2下找克拉2,遭遇超深层理论和技术的双重挑战。

  认真分析失利原因,重新落实圈闭,精细构造解释,科研人员再次将勘探重心锁定在克拉苏构造带,在近百条地震测线中捕捉到了一条大断裂下的油气构造“影子”。

  瞄准盐下超深层,塔里木油田决定上钻大北3井。

  揭示大北超深层的秘密

  不同于我国东部的中浅层油气田,大北3井设计井深7000多米。当时引起了很多专家的质疑:“这么深的地方,真的会有油气富集储层?”

  现实令人又喜又惊——大北3井在井深7090米的超深气层喷出了高产天然气流,突破了库车前陆区的勘探深度,揭示了克拉苏构造大规模富集天然气的广阔前景。

  结合大北1井、大北3井的重要发现,塔里木油田勘探不断向克拉苏构造带西部深层拓展,接连部署上钻了大北4、大北19、大北20等井,整体评价大北区块。

  勘探的突破,伴随着艰难险阻。2021年,当大北4井进入关键的目的层作业,大家满心期待发现时,测录井数据却浇了一盆冷水——岩心覆盖着一层白白的盐霜。

  以往的高温高压井出现盐霜,都被判断为打到了水层。虽然岩心造不了假,井下数据也测了多次,但塔里木油田勘探开发研究院天然气所库车评价开发室主任莫涛坚持认为,是气藏内部的局部封存水导致盐霜出现。

  莫涛和同事们反复核对地质、钻井数据,拿出构造研究、储层及地层水认识等据理力争,最终以详实有力的研究判断支撑大北4井实施试油作业。

  功夫不负有心人!2021年9月,大北4井试油获得大发现,打破了“盐霜是水层”的定论。塔里木油田首次在库车山前8000米以深地层发现一个千亿立方米级的高效整装气藏,成为国内最深的陆相碎屑岩千亿立方米的大气藏。

  击穿博孜巨厚砾石层

  大北地区的勘探开发如火如荼,西面的博孜地区却是另一番曲折景象。

  2005年,博孜1井就遭遇了拦路虎。地下近5500米的巨厚砾石层横在眼前,硬如混凝土。仅砾石层钻进期间,就用去了84支钻头。一支钻头平均打不到70米,机械钻速每小时不到1米。

  这场战斗犹如蚂蚁啃骨头,不仅超出了科研人员的认识,而且超出了当时的钻探能力,只能暂时停钻。

  钻头不到,油气不冒。工程技术创新,成了突围的关键。

  塔里木油田工程技术人员改变攻关方向,着力解决牙轮钻头快速钻进难度大、PDC钻头易崩齿、空气钻工艺局限性强等弊端。创新研发的非平面齿钻头,齿形的改变极大分散了钻头受冲击的应力,抗冲击性成倍提高。围绕钻头加快工程技术配套,支撑钻井速度提高了2~3倍,平均钻井周期缩短40%以上,带来砾石层钻井提速革命性的变化。

  在一系列创新性工程技术的助攻下,博孜1井时隔8年加深完钻获得新突破。塔里木油田乘胜追击,迅速部署上钻了博孜3、博孜9等一批探评价井,博孜勘探成果进一步扩大。

  2019年,南天山脚下烈焰腾空。博孜9井经加砂压裂测试获高产油气流,发现了一个8000米以深的优质、整装、高产凝析气藏。

  博孜—大北万亿方大气区崛起

  星星之火有了燎原之势,坚定了塔里木油田向博孜—大北战略进攻的信心决心。

  然而,因为“深”和“难”,勘探从获得发现到落实资源最快需要两年时间,后续的气田开发从设计到建产能最快也要一年时间。如何尽快上产?塔里木油田向科技攻关要速度、要突破。

  地质认识深化再深化。科研人员向逆掩叠置区、构造转换区、三维空白区进军,重新认识构造模型,梳理断裂组合关系。近三年新发现的气藏占总量的八成。

  规模储量落实再落实。做出“3+2”勘探战略部署,将博孜—大北作为天然气增储上产最现实的主战场高位推进,攻克地面和地下双重复杂,获得了盐下超深目的层的清晰成像,在6000~8000米超深层精准识别出圈闭,支撑勘探持续发现和开发快速上产,新增三级油气储量创历史最好水平。

  攻坚再攻坚。聚焦超深复杂油气藏钻完井及规模效益开发等一系列“卡脖子”难题,攻关配套形成了超深油气钻完井技术,完善复杂岩性地层提速模板,实现了由“打不成”到难钻地层“打得快”、复杂地层“钻得深”、极端工况“靠得住”的重大跨越。

  当前,设计井深8457米的大北401井正加快向目的层挺进,3口超万米的特深井正蓄势待发……按照规划,“十四五”末,博孜—大北天然气年产量将攀升至百亿立方米,更大的场面将逐渐呈现在世人面前。

  责任编辑:陆晓如

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