中国石化攻关建立深层超深层钻完井工程技术与装备体系

  [中国石化报?2025-05-26]
  2018年至今，累计完成8000米以深的超深井151口。下一步，将攻关研制15000米重载钻机，研发新型超高温高压测井仪器、测试工具和井筒工作液等高性能装备和产品。
  中国石化早在2017年就把特深层油气勘探开发工程技术列入重大科技攻关项目，目前已基本建立了具有自身特色、较为完备的深层超深层油气勘探开发工程技术与装备体系，支撑保障了油气勘探突破和规模效益建产。2018年至今，累计完成8000米以深的超深井151口，其中11口井深超9000米。
  中国石化油田勘探开发事业部副总经理李冰介绍，目前中国石化在复杂深层油气工程技术保障能力上，钻井具备10000米特深井、6000米水平位移井、4200米长水平段水平井钻完井能力，压裂具备4000米长水平段大型分段压裂能力、9000米特深井酸化压裂能力，测录具备超高温230摄氏度、超高压207兆帕及复杂条件下的测井施工能力，试油具备8000米“三高”油气井测试、230摄氏度和172兆帕的射孔施工能力。
  中国石化构建油公司和工程公司一体化运行管理体系，攻关建立深层超深层钻完井工程技术与装备体系。
  在装备方面，中国石化成功研制了9000米自动化钻机等钻完井关键装备，经纬领航175摄氏度地质旋转导向系统等轨迹控制工具及仪器，全球首套175兆帕超高压压裂装备、全球单机功率最大8000型电动压裂装置等超高压压裂关键装备，超深层完井测试技术及工具，形成240摄氏度超高温钻井液、240摄氏度抗高温防腐防窜水泥浆、230摄氏度完井工作液等抗高温井工作液体系。
  在技术方面，中国石化迭代形成深层超深层重点工区钻完井技术系列。在川渝工区，威荣深层页岩气钻井周期由150天缩短至50天以内，川西气田开发井平均无阻流量达223万立方米/日。在西北工区，顺北超8000米深井钻井周期由近500天缩短至70天以内，单井产能提高17%。济阳页岩油钻井周期由130余天缩短至20天以内。
  下一步，中国石化将继续攻关提升深层超深层地球物理技术，攻关提升超深层工程技术与装备能力，研制15000米重载钻机，研发新型超高温高压测井仪器、测试工具和井筒工作液等高性能装备和产品，提升超深层钻完井技术装备保障能力。
  未来深地资源开发利用技术发展方向
  深层超深层钻完井正在向万米深度拓展、向极微观纳米尺度深入、向超高温高压极端条件迈进。石油工程需发挥自身技术优势，提升产业链整合能力，跨界融合打造新质生产力。
  对于深层超深层石油工程技术未来发展趋势，中国石油工程技术研究院党委书记兼休斯敦技术研究中心主任刘岩生说，随着油气勘探开发不断向地球深部进军，深层超深层钻完井正在向万米深度拓展、向极微观纳米尺度深入、向超高温高压极端条件迈进，由冷盆、温盆向热盆发展，由“少批量科学探索”向“工业化规模实施”迈进，信息化数字化智能化水平不断提高，技术精度与效率持续升级，不断突破油气勘探开发边界。
  超深井的极限深度、极端温压、复杂高地应力给钻完井工程提出新的技术挑战，钻穿地层层系多、复杂压力地层与复杂岩性地层交互，井下从单一复杂加剧成错综复杂；超大尺寸井眼减振提速、井壁稳定、油基钻井液环境下提速等新的挑战不断涌现，超深井下动力传递迫切需要抗200摄氏度以上超高温井下动力钻具、抗高温随钻测量工具仪器和超深超长钻柱安全防控技术等；超深层岩石压实程度高、研磨性强，破岩提速难度大。
  刘岩生认为，未来一要持续升级超深井钻井装备，实现全自动化钻井，特别是研制15000米智能钻机、超高压智能精细控压钻井技术与装备等；二要攻关抗温更高的井筒工作液，持续降低事故复杂；三要加快突破智能高端钻头与抗超高温高压钻井工具；四要强化大模型和AI技术应用，大幅提高钻完井效率。
  中国石化胜利石油工程总经理、党委副书记舒华文说，胜利石油工程全力从工程视角解决超深井打快打好、增储上产等难题，深化地质工程一体化融合，积淀发展深层油气藏勘探开发工程配套技术，高效支撑了“深地工程”建设。
  胜利石油工程研发的井筒强化+高效破岩技术支撑顺北“深地一号”高效开发；一井多控技术助力塔河油田实现少井高产，单井EUR（评估的最终可采储量）由2.3万吨提高至4.5万吨；研制国内首套一体式全电驱精细控压钻井系统，构建抗温230摄氏度合成基钻井液体系，保障超深层安全成井；组建科学钻井远程决策支持中心，开展全要素优化提速，助力哈山区块钻井周期由400天缩短至150天；地质工程一体化技术强力支撑准噶尔盆地勘探向9000米突破；初步形成7700米超深层多尺度复杂缝网压裂技术，开辟山前带准原地勘探新领域；超深层试油提速提效技术助推准中深层油气快速精细评价。
  展望未来发展前景，舒华文说，胜利石油工程将深入推进超高温高压安全钻井、超深层体积压裂等“卡脖子”技术研发突破，持续推进钻井装备高端化发展，目前正联合研发全自动钻机，具备离线建甩立柱、自动起下钻、自动下套管、钻井液自动调配等功能，实现钻井全工况、全流程自动化作业。建设钻井智能导航系统，依托人工智能加快推进钻完井工程智能化转型。
  舒华文说，深地资源开发利用面临新的挑战与机遇，石油工程需充分发挥自身技术优势，提升产业链整合能力，如布局新能源及减碳相关产业工程配套技术、深部煤层原位燃烧发电技术、中低成熟度页岩油高效开发技术、济阳分布式非补燃干热岩地热发电技术、天然气水合物不建井钻采技术等，实现跨界融合，打造新质生产力，助力能源企业战略发展开启“第二曲线”。