“大漠风尘日色昏，红旗半卷出辕门。”时光荏苒，在王昌龄创作《从军行》1300多年后，新疆塔克拉玛干沙漠深处的“辕门”已经变为高耸入云的钻井，西北石油人利用核心技术，在这里谱写出科技创新的雄伟诗篇。
今年，西北油田制定了千万吨级油气田的目标，顺北油气田是主力上产阵地。在低油价时期，西北油田优化产量结构，提高低成本区块产量，加大顺北油气田等高效益油区的产量贡献，压降老区高成本区块产量，保持今年原油670万吨总产量不变。
科研团队通过创新认识、技术和工艺，强化勘探开发一体化、地质工程一体化等一体化运行模式，提高专业间分工合作的质量和效率，攻克塔里木盆地超深油藏勘探开发世界级难题。
创新认识，找到油气勘探新领域
塔里木盆地是我国最大含油盆地，然而在40多万平方公里的土地上，再深入地层千米的寻找石油，无疑于大海捞针。
2016年，西北油田实现“塔河之外找塔河”的突破，发现十亿吨级的顺北油气田，寻找到18条富集成藏的主干断裂带，从而“断裂成藏”成为塔里木盆地油气勘探的灵魂。
顺北油气田是目前中国石化西部上产的“一字号”工程，西北油田围绕1号、5号主断裂带，在2019年建成80万吨产能阵地，2020年正朝着100万吨产能阵地进发。截至目前，累产原油200万吨、天然气5.95亿立方米。
经过实践，主干断裂带“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，跳出主断裂带，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井获高产油气流，日产原油150吨、天然气5.9万立方米，该井是西北油田部署5号断裂东侧分支断裂的一口重要探井，证实了分支断裂也富集油气。主干断裂带像高速公路，而分支断裂则像这些主干公路上连接着的普通公路，形成了一个交通网络。经过寻找规律，5号断裂带发育多条分支断裂带，累计长度133公里，估算资源量1.6亿吨。
已经投入开发的顺北1号和5号断裂带体形庞大，像是8车道的公路，科研人员称之为主干一级断裂带。而7号断裂带只是单反两个车道，体形较小，科研人员称为主干二级断裂带。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，证实了主干二级断裂带具备高产稳产的能力，是有利的勘探目标。
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带，主动探索穹窿构造新类型的第一口探井。穹窿构造像蒙古包的形状，受到地层挤压而成，在挤压时，穹窿构造的顶部形成裂缝，科研团队针对“穹窿+断裂”部署井位开展探索。顺北一区共有43个穹隆构造，估算资源量6000万吨，是下步勘探开发重点类型。
创新技术，破译超深地层老数据
顺北油气田为亚洲陆上最深油气田，最深井井深8588米，相当于从8844米的喜马拉雅山主峰峰顶打到山脚。隔着珠穆朗玛峰的距离寻找篮球场大小的储集体，无异于盲人摸象。
地震勘探技术是寻找油气的主要手段，该技术通过地震波采集地层数据，由于顺北油气田位于塔克拉玛干大沙漠腹地，厚厚的沙层像棉花一样，将地震波能量吸收大半，无法真实反映地下储层情况。科研团队创新地震信号吸收补偿技术，搭建起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的两套火成岩像盖子一样罩住油藏。地震波经过其他地层时，像“走路”一般，到了火成岩便像“跑步”一样。这样一来，科研团队无法清晰给地层“写生”。
西北油田联合科研单位和高校，创新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图进行高清还原和解释。
“三层一带”立体成像技术是技术体系的关键，科研团队开展火成岩相约束速度建模，精细解释地震波通过的地层，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，便能分辨地下储集体成像的真假。在探索7号断裂时，科研团队在“三层一带”速度建模后，将7500米以下9米宽的裂缝洞穴型储层精确成像，因此部署了顺北7井，获得日产80立方米的工业油气流。
“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，指导断裂带的分级分段和区带评价工作。采用该技术，科研团队对5号断裂带进行分段评价，优选上钻有利目标，在北、中、南段分别部署顺北5井、顺北51井、顺北53井，均获得高产工业油气流。
科研团队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。针对洞穴、孔洞和裂缝三种顺北不同类型的储集体，通过地震反射特征预测储层发育类型，刻画出储层发育范围，进而进行目标优选，指导井位部署。应用这套技术，有效指导了顺北油田20余口探评井的目标优选与轨迹调整。顺北大沙漠区超深碳酸盐岩断溶体油气藏地震关键技术体系的建立，实现了顺北断溶体“看的清、描得精、打得准、产的高”的目标。
创新工艺，打造油气宝库金钥匙
打穿一座珠穆朗玛峰才能获得地下的油气，这是顺北超深油藏钻井工艺面临的世界级难题。西北油田推进技术创新，集成运用新工艺，持续推动顺北钻井提质提效提速。
钻头要通过10多个地层，才能达到目的地。由于钻头通过每个地层所遇阻力和状况不同，科研团队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提速增效。二叠系的火成岩地层坚硬如玉，普通钻头寸步难行，科研团队应用“尖圆齿PDC钻头+大扭矩螺杆”等提速工艺，钻井周期同比缩短13%。
通过地质工程一体化，科研团队研究清晰各断裂带的成因。二叠系有微缝隙发育，钻头来到这里，钻井液不仅容易漏失，而且井壁周边容易垮塌。科研团队通过随钻封堵、打封闭浆、体系优化和工程措施解决难题。随钻堵漏的聚合物凝胶加入竹纤维，在钻井壁裸眼段迅速形成一层保护膜，像封堵墙一样驯服了二叠系地层。
在志留系，发育了小型缝洞，钻头钻至这里，导致钻井液漏入缝洞中，科研团队应用封缝即堵等5项防漏堵漏技术，钻井周期同比缩短17%，机械钻速提高20%。
由于断裂的作用，在5号断裂带的目的层奥陶系，受到地层挤压或者拉张，形成诸多破碎带，当钻头钻至这里，垮塌的石块便会将钻头埋住。科研团队利用微纳米封堵防塌技术，采用可变形材料，研制出微纳米封堵强化井壁钻井液，征服了奥陶系破碎带。
粗如大腿的钻杆在七八千米的地层中探索，在高温高压条件下，像蚯蚓一样曲折而行，无法精准命中目标。科研团队利用地震处理技术，将传统的时间域资料处理成深度域资料，在地震剖面标定的时深像是公路上的指路牌，而钻头像是安装了“导航雷达”，遥控着钻头像“贪吃蛇”一般，避开重重障碍物命中储集体靶心。
面对“世界少有、国内独有”的超深断溶体油气田，西北油田通过加强技术攻关、强化监督管理和加大现场试验，在二叠系防漏、志留系堵漏、奥陶系防塌、钻井提速方面取得了阶段成果。
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