技術(shù)跨越，支撐海洋油氣開發(fā)向藍(lán)向深向遠(yuǎn)
文章來源：國資小新 發(fā)布時(shí)間：2025-04-21
4月16日，中國海油宣布在我國南部海域的某超深水探井以11.5天的鉆井作業(yè)周期高效完成，打破了我國3500—4000米超深水鉆井周期紀(jì)錄。此次突破驗(yàn)證了我國自主深水鉆完井完整技術(shù)體系的先進(jìn)性和超深水鉆完井領(lǐng)域的“優(yōu)智”技術(shù)實(shí)力，對推動(dòng)深水油氣資源規(guī)模性增長、加快深海油氣開發(fā)具有重要意義。
“奮進(jìn)號”平臺(tái)
執(zhí)行這一鉆探任務(wù)的，就是我國首艘第六代國產(chǎn)超深水半潛式平臺(tái)——“奮進(jìn)號”。
近日，“走進(jìn)新國企·科技創(chuàng)新主力軍”融媒體采訪第十二站走進(jìn)中國海油，來自新華社、經(jīng)濟(jì)日報(bào)、科技日報(bào)、工人日報(bào)、中國新聞社、經(jīng)濟(jì)參考報(bào)、中國證券報(bào)、第一財(cái)經(jīng)日報(bào)、經(jīng)濟(jì)觀察報(bào)、證券日報(bào)、國資報(bào)告、人民網(wǎng)、新華網(wǎng)、央廣網(wǎng)、中國網(wǎng)、環(huán)球網(wǎng)、澎湃新聞的專家記者踏上“奮進(jìn)號”平臺(tái)，共同見證海洋鉆完井技術(shù)的跨越式發(fā)展。
?海洋鉆完井技術(shù)突破，加快推動(dòng)深海油氣開發(fā)
浩瀚海洋深處，蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源寶藏。海中取寶，不僅要經(jīng)受大海中的極限環(huán)境考驗(yàn)，還要跨越各種復(fù)雜地質(zhì)條件帶來的重重阻礙。無論探寶或是取寶，都需要在地下油氣藏和海面的鉆采平臺(tái)之間建立起一條供油氣通行的穩(wěn)固隧道，這項(xiàng)工作就是鉆完井。
作為直接和地層以及地下油氣藏親密接觸的前鋒，海上鉆完井具有高風(fēng)險(xiǎn)、高成本、高技術(shù)“三高”特點(diǎn)。與之相比，深水鉆完井的復(fù)雜程度更高、實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)更大。
“十四五”以來，我國深水井鉆完井作業(yè)量較上一個(gè)五年環(huán)比增長超74%，不僅支撐起大型深水油氣項(xiàng)目的建成投產(chǎn)和海洋油氣產(chǎn)量的持續(xù)攀升，更有力推動(dòng)了我國海洋鉆完井技術(shù)的迭代突破。
為加快深海油氣開發(fā)，中國海油在深水、超深水、高溫高壓、超高溫超高壓等多個(gè)高技術(shù)、高難度領(lǐng)域開展鉆完井作業(yè)，高效鉆探了“深海一號”一期/二期工程、陵水36-1等代表性深水氣田。
中國海油鉆井平臺(tái)在茫茫大海中進(jìn)行作業(yè)
2024年8月7日，全球首個(gè)超深水超淺層大氣田陵水36-1成功鉆探發(fā)現(xiàn)，中國海油鉆完井技術(shù)團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)超淺層高效成井工藝，為加快深海油氣開發(fā)再添助力。
2024年8月26日，“深海一號”二期開發(fā)井鉆完井作業(yè)提前完成，中國海油加快深海油氣開發(fā)邁出重要一步。該氣田最大作業(yè)水深超1500米，地層溫度達(dá)138攝氏度，地層壓力超69兆帕，中國海油鉆完井技術(shù)團(tuán)隊(duì)攻克了“深水、深層、高溫、高壓”四大世界級行業(yè)技術(shù)難題——通過精細(xì)刻畫地層壓力剖面、精準(zhǔn)揭示風(fēng)險(xiǎn)分布規(guī)律，將壓力控制精度提升至0.2兆帕以內(nèi)，有效應(yīng)對“窄壓力窗口”挑戰(zhàn)，大幅降低井控風(fēng)險(xiǎn)；通過一系列核心技術(shù)體系創(chuàng)新，將項(xiàng)目整體作業(yè)效率提升了30%以上，工程質(zhì)量合格率達(dá)到100%，油氣藏鉆遇率顯著優(yōu)于預(yù)期，創(chuàng)造了多項(xiàng)世界深水鉆完井作業(yè)單項(xiàng)紀(jì)錄；創(chuàng)新研發(fā)有“液體黃金”之稱的高密度無固相完井液，該完井液能夠在低溫條件下不結(jié)晶、高溫高壓條件下不分解，成本僅為國際同類產(chǎn)品的30%，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)、原材料到工藝應(yīng)用的完全自主可控。
2024年9月10日，中國海油在荔灣4-1構(gòu)造超深水海域鉆獲一口天然氣井，測試日產(chǎn)天然氣無阻流量43萬立方米，標(biāo)志著我國超深水碳酸鹽領(lǐng)域勘探首次取得重大突破。此次鉆完井作業(yè)通過優(yōu)化井眼軌跡設(shè)計(jì)和隨鉆測井技術(shù)，首次成功在1640米超深水下的碳酸鹽巖儲(chǔ)層中實(shí)現(xiàn)水平段鉆遇650米氣層。該井的成功鉆探揭示了我國超深水碳酸鹽巖勘探新領(lǐng)域的巨大潛力，標(biāo)志著該領(lǐng)域的勘探認(rèn)識(shí)與作業(yè)技術(shù)均取得重要突破，讓中國海油加快深海油氣開發(fā)底氣更足。
裝備在“奮進(jìn)號”平臺(tái)上的防噴器
中國海油研究總院總工程師、鉆完井專家李中介紹：“目前我國深水鉆完井技術(shù)水平和作業(yè)能力均處于世界領(lǐng)先行列。中國海油逐步探索出具有中國特色的深水優(yōu)智鉆完井技術(shù)體系和精益管理模式，將深水鉆完井作業(yè)任務(wù)拆解成數(shù)百個(gè)‘常規(guī)操作’環(huán)節(jié)，并統(tǒng)籌多個(gè)不同專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)協(xié)同配合完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)深水鉆完井作業(yè)全流程的安全優(yōu)質(zhì)高效。”
隨著我國海上最大高溫高壓氣田東方13-2、我國首個(gè)自營超深水大氣田“深海一號”、我國首個(gè)深水高壓氣田“深海一號”二期等一系列大型項(xiàng)目建成投產(chǎn)，中國海油實(shí)現(xiàn)了海上復(fù)雜油氣資源的規(guī)模開發(fā)，建設(shè)不斷提速，帶動(dòng)了我國海洋鉆完井裝備產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展和海洋鉆完井技術(shù)人才隊(duì)伍的培育壯大。
“奮進(jìn)號”平臺(tái)井驅(qū)
在實(shí)踐中攻關(guān)核心技術(shù)，鍛造科技創(chuàng)新主力軍
國際上普遍以300米水深為界限，不到300米水深被稱為淺海，超出300米水深稱為深海，超出1500米至3000米被稱為超深海。
深水鉆完井，面臨地層破裂壓力低、井控風(fēng)險(xiǎn)大等眾多技術(shù)難點(diǎn)。現(xiàn)代海洋石油工業(yè)大約用了近30年時(shí)間，前進(jìn)到大概100米水深的海域，隨即繼續(xù)試探著向更深海域邁進(jìn)，上世紀(jì)后半葉已經(jīng)進(jìn)入300米水深的海域。
我國對于深水的研究起步晚，2005年與外方合作勘探我國深水區(qū)塊，才揭開了我國深水油氣勘探的序幕。起初，中外合作鉆了近10口深水探井，我方人員參與其中。此后中國海油又積極派員參與其他擁有權(quán)益的區(qū)塊深水項(xiàng)目，年輕的李中就是其中的“學(xué)生”。
2011年，中國海油成立深水鉆完井作業(yè)團(tuán)隊(duì)，李中是負(fù)責(zé)人之一。他開始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)大量借鑒高溫高壓探井鉆完井技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，調(diào)研國際先進(jìn)的深水鉆完井作業(yè)安全及技術(shù)管理措施，提前開展技術(shù)攻關(guān)，形成一套深水優(yōu)快鉆完井關(guān)鍵技術(shù)。2013年中國海油部署了首口自營深水探井陵水17-2-1。2014年2月，陵水17-2-1井安全高效完鉆，且鉆獲良好油氣顯示。經(jīng)測試，該井獲得高產(chǎn)氣流，一舉發(fā)現(xiàn)了我國首個(gè)自營千億方大氣田，也就是后來名揚(yáng)四海的“深海一號”大氣田。
運(yùn)用這套技術(shù)，中國海油深水鉆完井團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了當(dāng)年的“洋師傅”都難以企及的“中國速度”。2015年前后，他們與國外知名油氣公司在鶯歌海同一構(gòu)造相隔僅20公里的兩處同時(shí)鉆井，僅用該公司1/5的費(fèi)用、1/3的時(shí)間即順利完鉆。
李中與工作人員在作業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行交流溝通
陵水17-2的勘探突破，打開了一扇通往我國深水天然氣“寶藏”的大門。瓊東南盆地深水區(qū)，分布著寶島、陵水、永樂等眾多凹陷，這些凹陷有著相似的油氣地質(zhì)環(huán)境和成藏條件，陵水17-2構(gòu)造勘探獲突破，使得這些凹陷的勘探前景更加明朗。
此后，李中又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)向超深水、超高溫高壓鉆完井技術(shù)發(fā)起攻堅(jiān)。2015年，李中帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成功鉆獲我國首個(gè)超深水天然氣田陵水18-1。2017年，他們首次成功完鉆了超高溫高壓探井——樂東10-1-3井，且鉆遇優(yōu)質(zhì)氣層。2018年4月，他們成功挑戰(zhàn)極限，高效完鉆了世界罕見的超高溫高壓探井樂東10-1-6井，且鉆獲133米氣層；2018年9月，再鉆樂東10-1-13井，再次鉆獲百余米天然氣層。
李中所在的中國海油研究總院，是中國海油面向全球能源技術(shù)發(fā)展的綜合性研究機(jī)構(gòu)，承擔(dān)著國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)研究、核心技術(shù)攻關(guān)、生產(chǎn)性技術(shù)研究及高層次科技人才培養(yǎng)等使命，是中國海油科技創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)的核心力量。在三十余載的海洋油氣鉆完井技術(shù)研究與工程實(shí)踐中，李中帶領(lǐng)這樣一支創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)取得了一系列技術(shù)成果：
在海上高溫高壓油氣領(lǐng)域，創(chuàng)立了海上高溫高壓安全鉆井技術(shù)，創(chuàng)建了多級屏障井筒完整性技術(shù)，研制了海上高溫高壓氣井安全測試系統(tǒng)，構(gòu)建了海上高溫高壓優(yōu)質(zhì)高效鉆完井作業(yè)技術(shù)……這些技術(shù)，突破了海上高溫高壓鉆完井技術(shù)瓶頸，構(gòu)建起海上高溫高壓鉆完井關(guān)鍵技術(shù)體系。
在深水油氣領(lǐng)域，創(chuàng)建了深水鉆井地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級控制作業(yè)技術(shù)，建立了深水極窄壓力窗口安全作業(yè)技術(shù)，發(fā)明了鉆井平臺(tái)拖曳隔水管帶防噴器跨井區(qū)移位技術(shù)，建立了深水安全高效測試生產(chǎn)技術(shù)，牽頭自主研發(fā)深水水下生產(chǎn)系統(tǒng)……這些技術(shù)，創(chuàng)建了深水安全高效鉆完井技術(shù)體系，使我國深水鉆完井技術(shù)水平躋身世界第一梯隊(duì)。
在復(fù)雜斷塊油氣領(lǐng)域，創(chuàng)新發(fā)展了易坍塌地層井壁穩(wěn)定技術(shù)，研發(fā)了單筒多井眼集束化定向鉆井技術(shù)，建立了海上大壓差協(xié)同封堵鉆井技術(shù)……這些技術(shù)，創(chuàng)新發(fā)展了易坍塌和復(fù)雜壓力梯度地層安全鉆井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了海上復(fù)雜斷塊油田經(jīng)濟(jì)高效開發(fā)。
在海洋深層油氣領(lǐng)域，創(chuàng)建了我國首套海上智能鉆井導(dǎo)航系統(tǒng)，創(chuàng)新研制了井下精細(xì)感知系列化工具，建立了海上深井井筒智能調(diào)控技術(shù)體系……這些技術(shù)，創(chuàng)建了海上油氣井“測、傳、控”一體化智能調(diào)控系統(tǒng)，以智能化方案解決了海上深層油氣開發(fā)難題。
“奮進(jìn)號”平臺(tái)司鉆房內(nèi)，司鉆正在進(jìn)行作業(yè)
李中表示，深海油氣開發(fā)是全球重要的科技創(chuàng)新前沿。未來，中國海油的深海油氣開發(fā)技術(shù)還將向更深、更快發(fā)展，通過數(shù)智賦能，實(shí)現(xiàn)從經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、智能決策的跨越。深水油氣鉆完井技術(shù)突破不僅能提高作業(yè)效率，保障本質(zhì)安全，更能為全球深海油氣開發(fā)提供“中國方案”，彰顯我國海洋科技自主創(chuàng)新實(shí)力，為我國加快深海油氣開發(fā)提供有力技術(shù)支撐。
【責(zé)任編輯：韓夢圓】
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