核心科技加速亚洲最深油气田高效建设

  截至目前，西北油田顺北油气田累计生产原油超200万吨、天然气6亿立方米截至目前，西北油田顺北油气田累计生产原油超200万吨、天然气6亿立方米
  [中国石化报2020-06-22]
  “大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门”。在王昌龄创作《从军行》1300多年后，塔克拉玛干沙漠深处的“辕门”已变为高耸的钻井。在这片苍凉雄壮的大漠中，西北油田正利用核心科技驱动亚洲最深油气田——顺北油气田高效建设
  截至目前累计生产原油超200万吨、天然气6亿立方米。
  创新认识，拓展勘探新领域
  塔里木盆地是我国最大的含油气盆地。2016年，西北油田实现“塔河之外找塔河”的突破，发现了10亿吨级的顺北油气田，在8000米深的地下找到18条富集成藏的主干断裂，使“断裂成藏”成为塔里木盆地油气勘探的新模式。
  顺北油气田产能建设是目前集团公司西部上产的“一字号”工程，西北油田围绕1号、5号主断裂，在2019年建成80万吨年产能，目前正朝着100万吨年产能目标进发。
  经过实践，主干断裂“控储控藏控富集”的油气成藏规律逐渐明朗，科研团队创新思维，运用新技术，跳出主断裂，探索油气储集新类型，扩大顺北这块希望之地的油气“丰收”面积。
  3月30日，顺北52A井获日产原油150吨、天然气5.9万立方米的高产，证实分支断裂也富集油气。主干断裂就像高速公路，而分支断裂则像连接其上的普通公路，形成一个交通网络。5号断裂带发育多条分支断裂，累计长度133千米，估算资源量达1.6亿吨。
  已投入开发的1号和5号断裂体形庞大，像是8车道的高速公路，被称为主干一级断裂。而7号断裂车道少、体形小，被称为主干二级断裂。4月30日，顺北71X井获高产油气流，日产原油360吨、天然气2.5万立方米，证实主干二级断裂具备高产稳产的能力。
  5月18日，顺北隆1井获得油气新发现，该井是离开主干断裂主动探索穹窿构造新类型的首口探井。穹窿构造就像蒙古包，受到地层挤压而形成，在挤压时，穹窿构造顶部形成裂缝，科研团队针对“穹窿+断裂”部署井位进行探索。顺北一区共有43个穹隆构造，估算资源量达6000万吨，是下一步勘探开发的重点类型。
  创新技术，读懂地层老数据
  顺北油气田是亚洲陆上最深油气田，井最深达8588米，勘探相当于隔着珠穆朗玛峰的距离寻找篮球场大小的储集体，难度可想而知。
  地震勘探技术通过地震波采集地层数据，但沙漠腹地的巨厚沙层像棉花一样，将地震波能量吸收了大半，无法真实刻画地下储层情况。科研团队创新形成地震信号吸收补偿技术，建立沙漠区弱信号恢复函数，找回了失去的地震波能量。
  顺北奥陶系目的层之上发育两套火成岩，像盖子一样罩住油藏。地震波经过其他地层时速度像“走路”，进入火成岩便像“跑步”，科研人员无法给地层清晰“写生”。为此，西北油田联合科研单位和高校，创新形成大沙漠区超深碳酸盐岩断溶体油气藏地震关键技术体系，对地下8000米储集体的CT图进行高清还原。
  应用这一技术体系，科研团队开展火成岩相约束速度建模，确定地震波通过不同类型岩层的速度，将高精三维处理技术从传统的时间域拓展到深度域，清晰分辨地下储集体。在探索7号断裂时，科研团队使地下7500米深处9米宽的裂缝洞穴型储层精确成像，精准部署顺北7井，获得日产油80立方米的高产。
  “定模式、定响应、定期次、定级别、定类型、定规模”的“六定”解析技术，为顺北油气田三维地震及井位部署提供了科学依据，指导断裂的分级分段和区带评价工作。采用该技术，他们在5号断裂北、中、南段分别部署顺北5井、顺北51井、顺北53井，均获得高产。
  科研团队还建立超深层碳酸盐岩断溶体地震识别模式，创新形成“三元一体”断溶体量化描述技术，即针对洞穴、孔洞和裂缝三种不同类型的储集体，通过地震反射特征预测储层发育类型，刻画储层发育范围，进而优选目标部署井位。该技术有效指导了顺北油气田20余口探评井的目标优选与轨迹调整，实现顺北断溶体“看得清、描得精、打得准、产得高”。
  创新工艺，打造挖宝金钥匙
  打穿一座珠穆朗玛峰才能获得地下油气，顺北超深油藏钻井面临世界级难题。西北油田集成运用新工艺，持续推动顺北钻井提速提效。
  钻头要通过10多个地层，才能到达目的地。由于钻头通过每个地层所遇阻力不同，科研团队分地层采用直井段分层提速技术、定向段提速技术和大尺寸井眼提速技术。二叠系的火成岩地层坚硬无比，普通钻头寸步难行，他们创新应用“尖圆齿PDC钻头+大扭矩螺杆”等提速工具，缩短钻井周期13%。
  通过地质工程一体化，科研团队研究清楚了各断裂的成因。二叠系发育微缝隙，不仅容易漏失钻井液，而且井壁易垮塌。科研团队在随钻堵漏的聚合物凝胶中加入竹纤维，可在钻井壁裸眼段迅速形成一层保护膜。志留系发育小型缝洞，易导致钻井液漏入缝洞，科研团队应用封缝即堵等5项防漏堵漏技术，使机械钻速提高20%。
  5号断裂的目的层奥陶系受到地层挤压或拉张作用，形成诸多破碎带，会埋住钻头。科研团队采用可变形材料，研制出微纳米封堵强化井壁钻井液，征服了破碎带。
  粗如手臂的钻杆在七八千米深的高温高压地层中穿行，就像蚯蚓一样曲折而行，难以精准命中目标。科研团队将传统的时间域地震资料处理成深度域地震资料，能够指挥钻头像“贪吃蛇”一样按照既定轨迹命中储集体。
  截至目前，西北油田顺北油气田累计生产原油超200万吨、天然气6亿立方米