在能源開發(fā)領(lǐng)域,超深層油氣資源正成為全球矚目的焦點。我國規(guī)模最大的超深油氣生產(chǎn)基地——塔里木油田,其超深層油氣探明儲量占全國的四分之三,然而勘探開發(fā)難度堪稱世界級,面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中,鉆井液作為攻克超深、超高溫、超高壓等世界級工程技術(shù)難題的核心支撐,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,為鉆井作業(yè)的精準(zhǔn)推進(jìn)提供了堅實保障。
塔里木石油會戰(zhàn)初期,庫車山前超深層鉆井遭遇了巨厚復(fù)合鹽層蠕變、垮塌卡鉆等難題,導(dǎo)致鉆井故障復(fù)雜頻發(fā)。為解決這些問題,鉆井現(xiàn)場不得不引入國外麥克巴等進(jìn)口油基鉆井液技術(shù)。盡管這些進(jìn)口技術(shù)在一定程度上縮短了鉆井周期、降低了故障復(fù)雜性,但成本高昂,單井費用一度超過2000萬元,且外國人僅提供高價技術(shù)服務(wù),材料和技術(shù)完全保密,這無疑給我國超深油氣開發(fā)帶來了巨大阻礙。
面對技術(shù)壟斷,我國石油人沒有退縮,而是暗下決心,決心打破這一局面。他們不斷優(yōu)化鉆井液配方細(xì)節(jié),持續(xù)攻關(guān)抗高溫和抗污染性差等難題。經(jīng)過不懈努力,塔里木油田第一套國產(chǎn)油基鉆井液成功問世,并經(jīng)受住了深井“三高”的嚴(yán)峻考驗,實現(xiàn)了從依賴國外技術(shù)到自主創(chuàng)新的重大轉(zhuǎn)變,為我國超深油氣開發(fā)注入了新的活力。
2023年,塔里木油田面臨著高溫高壓、溢漏同存、惡性垮塌等極端惡劣井況的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),油田持續(xù)深化完善鉆井液技術(shù)體系,在以往基礎(chǔ)上,建成了油田首套完整且具有塔里木特色的超深復(fù)雜井泥漿技術(shù)體系。這一體系的建成,保障了克深等區(qū)塊鉆井提速25%,還成功征服了塔西南地區(qū)“一強帶三高”地層垮塌難題,助推該地區(qū)取得了3個勘探重大突破、1個重要發(fā)現(xiàn)和1個重要進(jìn)展,為“打成井、打快井、打好井”提供了堅實可靠的保障。
同樣在2023年,我國開啟了萬米鉆井時代,塔里木油田首次提出了抗高溫220攝氏度水基泥漿的概念。傳統(tǒng)的“三磺”鉆井液技術(shù),抗溫極限為200攝氏度,之后每增加1攝氏度都是一道難關(guān)。塔里木油田鉆井液攻關(guān)團(tuán)隊結(jié)合油田實際情況,開展了200多組次分子合成分析和評價,成功揭示了抗高溫穩(wěn)定、流變性調(diào)控及封堵降濾失三大作用機(jī)理,研發(fā)出8種關(guān)鍵處理劑。經(jīng)過1000多組配方的反復(fù)試驗,終于在深地塔科1井開鉆前,拿出了第一個抗高溫220攝氏度水基泥漿體系配方,并在萬米井中進(jìn)行了實戰(zhàn)應(yīng)用。
2024年,深地塔科1井井深成功突破萬米大關(guān);到了2025年,這口井在地下10910米的深地順利完鉆,成為亞洲第一、世界第二垂深井。這一成就標(biāo)志著我國抗高溫220攝氏度水基泥漿技術(shù)從室內(nèi)評價到現(xiàn)場成功實踐取得了重大突破,在國際上實現(xiàn)了從“并跑”到“領(lǐng)跑”的巨大飛躍。
塔里木油田鉆井液企業(yè)高級專家尹達(dá)表示:“超深地下鉆探可謂‘一深帶萬難’。以深地塔科1井為例,其井底最高溫度達(dá)220攝氏度、壓力達(dá)145兆帕,相當(dāng)于在地下萬米處承受1450個大氣壓的‘?dāng)D壓’。要保障這口井順利鉆進(jìn),鉆井液必須具備‘超耐受’性能。為此,我們提前針對可能遭遇的鉆井復(fù)雜問題,開展了上千次模擬實驗,從數(shù)百種材料中優(yōu)選配方、創(chuàng)新研發(fā),最終確定了適配的鉆井液參數(shù)配方。”
正是憑借前期的科學(xué)論證與充足準(zhǔn)備,科研團(tuán)隊一路闖過了十幾套不同地層的復(fù)雜“關(guān)卡”,成功克服了惡性井漏、嚴(yán)重坍塌、高溫腐蝕、高溫起泡、高溫變稠等技術(shù)難題,最終支撐深地塔科1井在萬米之下順利完鉆。這一成果不僅標(biāo)志著我國自主研發(fā)的鉆井液技術(shù)突破了“卡脖子”問題,更站在了全球鉆井液技術(shù)發(fā)展的制高點。











