向地球深部进军是我邦油气开展的必由之道。陆上深层超深层、海洋深水深层已成为我邦油气勘测开垦的紧要阵脚。近10年,我邦新增油气储量的54.3%来自深层超深层,深层超深层油气资源量达671亿吨油当量,顺北、富满、克深等大油气田(区)的发明有力饱舞了我邦深层油气资源有用动用。目前,我邦83%的深地油气资源仍有待探明开垦。
一深生万难。超深钻井行动一项编制性工程,是一个邦度钻井秤谌的最高再现,更是归纳邦力的会集再现。7月18日,第三届中邦深井超深井油气开展论坛正在新疆乌鲁木齐举办,专家们紧扣“自决立异”和“物业升级”两大主题,协同研商培植深地钻探新质临蓐力的道途。本版将专题吐露论坛功效,敬请闭切。
近10年,我邦新增油气储量的54.3%来自深层超深层。打破深度下限不只直接普及了油气自给本事,更通过技能自决化省略了对海外配备与技能的依赖,避免了闭头闭键被“卡脖子”。
深地深海钻探的主题代价是寻找地球演化、性命泉源、天气改观、劫难防治、资源使用。从环球视角看,万米深度钻探始于20世纪70年代,50年来累计竣工万米井67口,个中48口为近10年竣工。俄罗斯大陆科学钻探SG-3井、德邦大陆深钻谋划KTB井和中邦陆地古天气钻探松科2井,成为地球深部科学寻找的3项记号性功效。
深层超深层已成为保护能源安适的主沙场。近10年,我邦新增油气储量的54.3%来自深层超深层。
2022年,中邦石化启动履行“深地工程”项目,设立顺北油气田、川渝自然气、济阳页岩油三大演示基地。截至目前,中邦石化深层超深层累计探明储量30亿吨油当量、临蓐油气2.5亿吨油当量。2024年,深层超深层油气产量占总产量的27%。
中邦石油正在6000米至9000米深度已发明富满10亿吨级油气田,博孜-大北、克深、蓬莱3个万亿立方米大气区。正在8000米以深,糟粕资源量抵达176亿吨油当量,勘测潜力雄伟。
中邦石化石油工程技能探究院副总工程师臧艳彬先容,历经众年攻闭寻找,中邦石化深层超深层范畴达成了从石油到自然气、通例到卓殊规、油气到深部地热的全体开展,渐渐打破了通例从5000米到超9000米、卓殊规从3500米向5000米的深度下限,发明和修成了塔河、普光、元坝、顺北、川西,威荣和綦江页岩气,济阳新兴页岩油等8个大型-特大型油气田,达成了川南寒武系页岩气、准中超深层、大牛地深层煤层气等范畴油气勘测强大打破,福深热1井改善了我邦最深地热科学探井记录。
打破深度下限不只直接普及了油气自给本事,更通过技能自决化省略了对海外配备与技能的依赖,避免了闭头闭键被“卡脖子”。
臧艳彬先容,中邦石化加紧攻闭,竖立了深层超深层油气勘测开垦工程技能与配备体例,撑持保护了勘测打破和领域效益修产。2018年至今,中邦石化累计钻探竣工115口8000米以深超深井,个中9000米以深井11口。钻井技能方面具备万米特深井、6000米秤谌位移井和5400米长秤谌段秤谌井钻井本事;压裂技能方面具备4000米长秤谌段大型分段本事和9000米特深井酸化压裂本事;测录技能方面具备超高温230摄氏度、超高压207兆帕及杂乱要求下的测井施工本事;试油技能方面具备8000米“三高”油气井测试,230摄氏度和172兆帕下的射孔施工本事。
截至2024腊尾,中邦石油钻探竣工超8000米井208口,仅正在塔里木盆地,累计钻探8000米以深井191口。2025年1月,我邦首口超万米科探井深地塔科1井正在地下10910米完钻,成为亚洲第一、寰宇第二笔直深度井。
中邦石油塔里木油田副总司理、总工程师罗绪武先容,塔科1井钻探面对地质要求杂乱、超高温超高压、超深超重载荷、地层瓦解压力高四大困难。该井获胜完钻饱舞构修了万米特深层钻完井外面、工艺、配备技能体例,开始竖立了深地钻探工程使用外面体例。
这一打破也饱舞了我邦深地系列配备、器材、原料迭代升级。获胜研制12000米自愿化钻机、高张力测井动力编制、特高压井口等高端石油配备,升级钻具、取芯、固井等闭头器材,酿成耐高温水基钻井液、水泥浆、压裂液等井筒器材液,打制了自决可控的万米闭头主题技能体例。
我邦深地钻探仍面对诸众挑衅,超深特深层油气藏埋藏深、地层层序众、浸积陈腐、温度压力高,压力体例、储层流体相对杂乱,下部未知地层不确定要素众、预测难度大、功课危急上等困难,都急切须要赓续攻闭立异工程技能与配备加以破解,以餍足深地能源高效勘测开垦的强大需求。
海上油气开垦功效明显,我邦2024年海洋油气产量立异记录。面临开垦难度加大的挑衅,中邦海油打破深水钻完井闭头技能,构修智能化编制,钻井结果明显晋升。将来需加快深水超深层技能研发,应对日益拉长的深井功课需求。
海上油气资源已成为我邦资源战术接替的紧要气力。近10年,环球油气强大发明70%来自深水;估计将来10年至20年,环球油气产量一半来自海上,个中深水占35%。2024年,我邦海洋油气产量当量打破8500万吨,再创史册新高,个中邦油产量衔接5年增产超200万吨,为邦内原油2亿吨赓续稳产阐扬紧要影响。
中邦海油探究总院有限负担公司副总司理、总工程师李中先容,中邦海油油气勘测开垦已迈向中深层、深水区和高温高压区。自2016年起,我邦海域屡获强大油气发明,潜山中深层、深水深层、超高温高压等高难度区块开垦成为海上油气田增储上产的劳动重心。中邦海油海外新发明区块中,深水区块占比赶上80%。
海洋油气资源勘测开垦同样面对诸众困难。跟着海上油气田开垦不时深远,优质储量越来越难以发明,新发明油气田储量经济开垦难度大,深水、高温高压、深层超深层等高难度工程项目越来越众,杂乱油气井闭头技能亟待加快开展。
李中先容,近年来,中邦海油赓续饱舞海上深层钻完井闭头技能开展,立异酿成众项技能体例。构修深水杂乱油气井田钻完井技能体例。历经众个深水油气田开垦项方针打算及工程实施,自决驾驭了1500~2000米级深水杂乱油气田开垦全套钻采打算本事,立异酿成深水气田开垦钻井总体计划打算、深水气田安适钻井技能、深水井控及安适测试技能等闭头技能,构修了深水杂乱油气田钻完井技能体例。以渤海首个千亿立方米气田渤中19-6气田一期项目为例,正在系列技能功效加持下,均匀钻井时效由90%普及至98%,5900米深度钻井工期由140余天缩短至35天,疾速全体修成海上深层潜山油气田。
智能化同样是海上钻探的主题抓手。李中先容,中邦海油已正在数据管辖、编制整合方面踊跃构造,出力饱舞“功课智能化、打算协混合、处理主动化、计划科学化”转型,正在赋能打算、功课和处理方面初睹功效。
比方,研发了钻井井下工程参数及时测算技能,正在实钻测试中达成了对钻头左近的井斜、方位、伽马、钻压、扭矩、振动等10项工程参数的消息采撷及无线%以上,达成了闭头数据从推算机取得到及时监测的转化,为钻井流程中对井下情况的洞察和达成智能化钻井供应了保护。
环绕海上深层钻井速率慢、工期长,重要限制深层油气上产的困难,中邦海油基于大数据发展钻速智能预测优化探究,得到了机理牵制下的钻速智能预测模子等4项立异功效,酿成了具有自决学问产权的智能钻井导航编制。2024年10月正在惠州26-6油田首口潜山开垦井演示使用,得到精良后果。
李中流露,我邦海上待探明深层超深层地质储量石油赶上6亿吨、自然气赶上3600亿立方米,深层超深层将成为我邦海上中永久紧要的资源接替范畴,预估深井功课量以后几年将大幅扩张,约50口井深度将打破6000米,深层超深层钻完井本事晋升迫正在眉睫。
将来,将重心饱舞深部地层压力高精度预测、海洋深井超深井井身组织优化等一系列技能的立异和迭代升级。加快消息化、智能化钻完井技能探究,征求早期溢流监测、井下危急识别、智能及时计划等技能探究,进一步完好基于大数据明白的钻井危急监测及识别技能。通过智能钻机、井下及时大容量信道通讯、危急预测与自愿处分编制等探究酿成智能钻井技能体例,助力我邦石油工业向更深、更远、更智能迈进。
向地球深部进军,势正在必行。悉力饱舞科技攻闭和物业开展,加紧根源外面探究、饱舞主题配备邦产化、开展智能化技能、深化地质工程一体化协一概,成为油气行业攻下深井超深井寰宇级困难的根本共鸣和实施道途。
中邦石油科协副主席、中邦石油原石油工程首席专家秦永和指出,将来钻探技能配备面对四大需求。
超深井需求激增。深层超深层油气资源约占宇宙油气资源总量的34%。按照联系探究,油气藏勘测开垦深度能够赶上1万米,乃至抵达2万米,对深井配备提出更高条件。如深地川科1井需应对超深、超大尺寸井眼、超重负荷、超压、超高温、超难钻地层和超难钻井液保护、超众油气显示和超众漏溢转换危急点等“七超”寰宇级挑衅。
卓殊规资源开垦提速。将来新增油气探明储量中低品位资源占比达95%,而80%以上詈骂通例资源量,卓殊规井的数目将大幅扩张。实施证据,“长秤谌段秤谌井+大领域体积存裂”技能是开垦卓殊规资源的有用要领。
老油田盘活“停躺井”需求上升。老油气田稳产取决于高效修复使用大宗“停躺井”,古代的修井办法必定产生改良,将加快煽动开垦使用开窗侧钻技能等大宗新工艺、新技能和新配备。
配备“四化”加快推动。面临情况阴恶、要求杂乱、劳动力垂危、用工本钱上升的景色,跟着超高压输变电和交换变频技能成熟,以及物联网、大数据、云推算和人工智能疾速开展,钻井配备电动化、自愿化、数字化和智能化将成为必定趋向。
智能化已成为环球行业共鸣。目前,5G、物联网、大数据、云推算技能开展势头迅猛,邦外里石油企业都正在深化智能化理念,加快数字化转型和智能化开展。2024年1月,斯伦贝谢和挪威邦度石油正在巴西Peregrino C海上平台创下完整自决钻井记录,2600米井段中99%达成全自决局限,钻速普及60%。
邦内智能钻完井技能也正在加快打破。中邦石油大学(北京)智能钻完井技能与配备探究核心副主任祝兆鹏先容,智能钻完井技能是将钻完井技能与AI和智能配备相连合,教育编制酿成智能感知、认知推理和计划调控本事,从而达成智能识别地质情形和油气藏地位、智能导向钻井,高质料钻遇油气储层。通过编制参数自愿寻优、危急闭环调控、计划智能计划天生,进一步达成安适经济高效功课。
目前,联系探究已涵盖钻前、钻中、钻后众个闭键,开始构修了智能钻井使用场景技能体例,开始酿成智能钻井外面办法体例。通过竖立完好地层状况及时感知与三维外征等立异智能体技能,饱舞百般模子与地层状况、井筒危急等众个感知智能体协同进化,将来将达成钻井众目的全体优化计划处理。
新原料助力破解深层超深层钻探困难。中邦科学院新疆理化技能探究所能源化工探究核心主任马鹏程先容,攻下万米特高温高压油气开采技能与配备已被列为2020~2035年邦度油气科技强大专项战术计划,深层超深层钻井用纳米复合原料探究将有助于应对“百井百样”地层岩性杂乱、高温高压高盐等挑衅,目前已正在油基岩屑资源化处分、深层钻井液润滑助剂和钻杆隔热纳米复合涂层原料等方面得到发扬。
对待将来开展对象,臧艳彬流露,中邦石化将坚贞不屈履行“深地工程”,环绕重心范畴、聚焦闭头困难,深化根源外面探究,赓续晋升超深层工程技能配备保护本事与智能化秤谌,饱舞技能配备向电气化及低耗能绿色对象开展,协同发力打破深地极限。
臧艳彬先容,中邦石化将以石油工程生意管控平台(IPPE)为主题,整合编制内各单元上风技能,打制上逛共修共享共用的中邦石化地质工程一体化平台,晋升闭环迭代的协同计划打算、科学智能的技能优化计划、精准高效的运转处理本事,深化地质工程一体化协同,有力撑持油公司和工程公司一体化运转。依托石油工程中试平台,编制发展新研发的井下器材、仪器、流体等主题技能配备正在高温高压、全尺寸、全工况要求下的牢靠性、符合性和成熟度测试评判,肆意推动超深特深井工程技能优化迭代和物业化开展,为深井钻探构修更强安适樊篱。