2024 年 10 月 24 日，中国石油化工股份有限公司西北油田分公司科技与信息管理部副经理、副研究员刘军在科普中国说·新疆专场“传承科学家精神，让荒漠绽放生命之光”主题场带来演讲《大漠深处的石油科技力量》。
近年来，在塔里木盆地持续的勘探与开发过程中，我们先后发现了两类重要的油气藏：一是受大型喀斯特岩溶作用控制的缝洞型油气藏，二是受大型走滑断层控制的缝洞型油气藏。这些发现为油气资源的开采提供了丰富的储备。
目前，塔里木盆地中可开发的油气资源中，最深的藏于地下大约 7000 至 9000 米深处。这些油气资源分布在一系列长长的、大小不一的，如同苹果树一样的断裂带中，勘探和开发这类油气藏的难度好比站在海平面上去摘取位于地下珠穆朗玛峰高度位置的苹果，属于世界级难题。
想要开采地下 8000 米深的石油，长期以来都面临着“看不清、定不准、打不着、采不好”的难题，我们的科技创新团队通过自主研发和产学研联合攻关形成了一系列配套的勘探开发工程技术序列，其中有多项技术在国内乃至世界上处于领先水平，创造了大漠深处的科技奇迹。第一项是大沙漠区超深层地震勘探技术，它就是在沙漠腹地里给地球“拍CT”，绘制地下珠峰油气藏宝图。首先，在沙漠腹地设计一张采集大网，在不同的网点处布设信号激发和接收装置，然后，激发信号向深层传播，并将携带地下地层、构造、断裂和洞穴信息的信号接收回来；最后通过地震波信号的分析、处理与解释，还原出地下神秘的藏宝图。在这个过程中形成了超深层储层立体成像技术和缝洞体精细雕刻技术，将地下 8000 米的断裂识别精度从 30 米提高至 15 米。同时这些技术还可以对地下地层进行 360 度扫描，让 8000 米以深的油气储集体“看得清、描得精、定得准”，实现了从“摸着打”到“看着打”的转变。
图片来源于刘军演讲PPT
第二项是超深优快钻井技术。它像一把通往深地的钥匙，建造采油气高速公路。它有三项创新，一是为钻井“调航线”，在 8000 多米的寻宝路上有火山岩、裂缝、高压水层等诸多拦路虎，一不小心将前功尽弃，通过地质工程一体化多学科联合作战，研发地震剖面动态校正技术，能预测钻井路径上拦路虎的空间位置，提前调整钻井的航线，实现钻井风险最小化和效益最大化。
二是给钻杆“换武器”，面对超深层岩石硬度和强度大、破岩效率低的难题，研发出兼具牙轮钻头和金刚石钻头优点的混合钻头及国内首套抗温 200 摄氏度、耐压 200 兆帕以上的高精度随钻测量仪器，实现高效破岩、快速钻进的目标。
三是为钻头“安眼睛”。为在“又深又黑”的地下准确找到油气，科研团队采用超深高温高效定向技术，利用高精度随钻测控系统将地下深处信号实时传输至地面，让钻头犹如长了眼睛，随时调整行进轨迹。这些钻井技术装备创新，实现了钻井周期减半的跨越式突破。钻完井后，就该采油了，好比用吸管喝牛奶一样，要在井筒中放置油管连接地面和油气藏。初期油气藏能量足，以自喷为主；中后期油气藏能量变弱，需要专门的抽油机辅助开采。老式抽油机也被叫做“磕头机”，它的形状有点像早些年农村用的“压水井”，用力一压就把水从地下抽上来了，抽油机也是这个道理，只是这个抽吸力更加强大，能把石油从地下几千米的地方吸上来。下图这瓶黄绿色石油是凝析油，顺北油气田的凝析油在地下 8000 多米 160 摄氏度的条件下以气态为主，称作凝析气藏。它像孙悟空一样会很多变化，非常神奇。一变是相态变化，从地下到达地表过程中温度不断降低，一部分凝析气逐渐冷凝成液态；二变是颜色变化，这瓶凝析油刚采出时是荧光绿色，存放一定时间微量元素经过氧化渐渐变成淡黄色，形成了从美年达到橙汁的变化；三变是价值变化，杂质极少，既是最优质的炼油材料，也能制作很多高经济价值的化工材料。中国石油石化工业 70 年的发展历程，和世界石油工业史相比，相差近百年，但创造了诸多令世界瞩目的奇迹。向星空最高处仰望，往大漠最深处扎根。一代又一代的奋斗，一批又一批的坚守，大漠石油人形成了“只有荒凉的沙漠、没有荒凉的人生”“沙漠荒志向不荒、风沙大决心更大”“敢为人先、创新不止”等一系列独有的文化，支撑着他们如胡杨一般屹立不倒，在国家西部大开发和能源建设中贡献着自己的光和热。
作者丨刘军 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司科技与信息管理部副经理、副研究员
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