塔里木油田鉆井現(xiàn)場塔里木油田公司供圖

位于沙漠腹地的塔中第三聯(lián)合站塔里木油田公司供圖

在塔里木這個(gè)我國陸上最大的含油氣盆地,，分布著全國80%以上的超深井,。憑借超常毅力、創(chuàng)新理論,、高超技術(shù),、先進(jìn)設(shè)備，塔里木石油人已經(jīng)向下鉆出了41座垂深超過8000米的超深井,。

8月,，當(dāng)陽光刺破云層，投射在廣袤的塔克拉瑪干沙漠,，一座座紅白相間的井架點(diǎn)綴其間,，散發(fā)著蒼涼冷峻的工業(yè)之美。

目之所及,，是一幅現(xiàn)代石油工業(yè)的壯闊畫卷,。在塔里木這個(gè)我國陸上最大的含油氣盆地，分布著全國80%以上的超深井,。憑借超常毅力,、創(chuàng)新理論、高超技術(shù),、先進(jìn)設(shè)備,，塔里木石油人已經(jīng)向下鉆出了41座垂深超過8000米的超深井。

塔里木盆地,，有著天賦異稟的油氣資源,，也有著難以捉摸的脾氣秉性。在這里鉆井,，像成本極高的開盲盒,。

在令人望而生畏的無人區(qū)，刀片山,、鋸齒崖,、沙漠戈壁、死亡之海……惡劣的自然環(huán)境和復(fù)雜的地質(zhì)情況像是一道不可逾越的天塹,，給油氣勘探開發(fā)籠上一層厚重的陰霾,。從20世紀(jì)50年代末到80年代初，老一輩石油人歷經(jīng)五度上馬,、五度下馬,，打了130多口探井,，卻只收獲兩個(gè)中型油氣田……

時(shí)光穿梭至2021年，塔里木油田油氣產(chǎn)量當(dāng)量繼2020年首次突破3000萬噸之后,，又沖上了3182萬噸新臺(tái)階,，形成了兩個(gè)萬億方大氣區(qū)和一個(gè)10億噸大油區(qū)的格局,。

是什么讓這個(gè)石油人的傷心地成為能源沃土,，又是什么讓這個(gè)巨大的盆地創(chuàng)造了一個(gè)個(gè)顛覆性的頂峰？

塔里木盆地的勘探開發(fā)史,，就是對(duì)超深領(lǐng)域的不斷探索史,。

勇闖勘探禁區(qū)

“這里是勘探禁區(qū)，根本不能做物探,?！泵鎸?duì)塔里木盆地庫車山前極為復(fù)雜的地表地質(zhì)條件，地球物理學(xué)家伊爾瑪茲曾作出這樣的判斷,。

他談及的庫車山前位于盆地北緣,、天山南麓，這里峭壁林立,，懸崖疊起,，峰巒嶙峋，草木不生,，如斧砍刀斫過一樣陡峭險(xiǎn)要,。

“抬頭見青天，云霧繞井邊,，出門就爬坡,，走路就攀山?！币皇醉樋诹锏莱隽诉@里環(huán)境的險(xiǎn)惡,。

“塔里木盆地是一個(gè)大型疊合復(fù)合盆地，呈‘三隆四坳’構(gòu)造格局,，發(fā)育七個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,。”指著一張錯(cuò)綜復(fù)雜的地形圖,，塔里木油田首席專家楊海軍介紹說,。幾句簡單“科普”就已經(jīng)讓外行人懵圈。

在塔里木石油展覽館,，一個(gè)巨大的盆狀模型讓人直觀感受到隆起,、褶皺、斷層……塔里木盆地地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜,，有地質(zhì)學(xué)家打了個(gè)比方,，就像把一摞盤子打碎了又踹了幾腳,。

在專家眼中，56萬平方公里的塔里木盆地,，大致可分為幾大塊,，分別是盆地周緣山前地帶的前陸區(qū)（前陸盆地）、包括北部天山山前的庫車前陸區(qū),、西南部昆侖山前的塔西南前陸區(qū),，以及盆地中心的臺(tái)盆區(qū)（克拉通盆地）。

“與世界其他盆地地質(zhì)條件完全不同,，塔里木盆地歷經(jīng)八期構(gòu)造變形,，油氣藏普遍具有超深、高溫,、高壓,、高含硫、高含蠟的特征,，油氣藏埋深大于4500米的探明儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的74.9%,，勘探開發(fā)難度極大?！睏詈＼娬f,。

歷史也印證著這一點(diǎn)——

從20世紀(jì)50年代初至70年代末，我國先后五上塔里木,。受技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件制約,，無法搞清地質(zhì)結(jié)構(gòu)，無法查明構(gòu)造形態(tài),，縱使老一輩石油人苦苦尋覓,，“空井一口接著一口”，僅在中淺層發(fā)現(xiàn)依奇克里克和柯克亞兩個(gè)中小油氣田,，收效甚微,。

進(jìn)入80年代，原石油工業(yè)部組織“六上”塔里木,，終于沒有空手而歸,，特別是1988年輪南2井取得具有里程碑意義的突破，在塔里木盆地拉開了大規(guī)模油氣勘探開發(fā)的序幕,。

1989年4月,，塔里木石油勘探開發(fā)指揮部在梨城庫爾勒成立，兩萬多名石油大軍在此集結(jié),，展開了一場新型石油大會(huì)戰(zhàn),。

進(jìn)入新世紀(jì)，塔里木油田石油與天然氣業(yè)務(wù)并舉,，發(fā)現(xiàn)了一批大中型氣田,，推動(dòng)了西氣東輸工程的建設(shè)投運(yùn),，2008年油氣當(dāng)量產(chǎn)量突破2000萬噸。

向超深層進(jìn)軍

過去,，難度小,、開發(fā)成本低的淺層資源，一直是油氣勘探開發(fā)的重點(diǎn),。隨著中淺層油氣資源進(jìn)入開發(fā)中后期,，以及地質(zhì)理論、工程技術(shù)的不斷進(jìn)步,，超深層油氣已成為全球重要的接替能源,。

關(guān)于油氣勘探深度界線的劃分，國內(nèi)外并沒有明確和統(tǒng)一的界定,，通常與地質(zhì)特征、勘探難度,、勘探成本等因素有關(guān),，對(duì)于中西部盆地來說，一般將埋藏深度4500米作為深層界線,，6000米作為超深層界線,。

進(jìn)軍超深層！興起于20世紀(jì)80年代的全球超深油氣勘探,，在21世紀(jì)初進(jìn)入快速發(fā)展階段,，因?yàn)橹袦\層越來越難以發(fā)現(xiàn)大型的油氣藏。

石油地質(zhì)與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家,、中國科學(xué)院院士賈承造認(rèn)為,，隨著對(duì)地下認(rèn)識(shí)的不斷深化，“深層儲(chǔ)層很差”的想法已經(jīng)過時(shí),。

事實(shí)證明,，的確如此。塔里木盆地埋深超過6000米的石油和天然氣資源分別占全國的83.2%和63.9%,，是我國最大的深地油氣富集區(qū),。

然而，一深帶萬難,。

超深層探索之路幾經(jīng)波折,。西氣東輸?shù)耐队茫瑤硭锬居吞锾烊粴馐聵I(yè)的大發(fā)展,。但是,，自克拉2、迪那2后,，塔里木油田在6000米以淺再未取得大突破,。在6000米以深超深層油氣勘探也是屢屢受挫,。

打探井就像開盲盒，只是開一個(gè)超深層的盲盒,，至少耗費(fèi)幾千萬元,，甚至上億元。在與世隔絕的戈壁荒漠,，奮戰(zhàn)幾百天,，如果開出一個(gè)空盒子，于鉆井人,，是比井還深的絕望,，于勘探人，是比山還大的壓力,。

只有先從地質(zhì)上發(fā)現(xiàn)了有油氣的理論支撐,，才可能打出油氣田來。面對(duì)56萬平方公里的大漠戈壁,、斷崖險(xiǎn)灘,，猶如大海撈針，該去哪兒找油找氣,？

石油工業(yè)每一次大發(fā)展,，都離不開地質(zhì)理論的先行飛躍。

“當(dāng)年,，多輪嘗試受挫,，我們向往已久的大場面始終沒有出現(xiàn)。我們意識(shí)到,，必須重新審視勘探思路,，采取革命性措施?！彼锬居吞锲髽I(yè)專家楊文靜說,。

20世紀(jì)90年代初從同濟(jì)大學(xué)畢業(yè)時(shí)，她帶來的是書本上的知識(shí),。組織并指導(dǎo)過多輪風(fēng)險(xiǎn)探井論證,，發(fā)現(xiàn)多個(gè)勘探新領(lǐng)域后，她又積累了很多實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),。

按照傳統(tǒng)的背斜找油理論,，他們相繼在輪南、英買力及塔中三大隆起區(qū)5000米左右的深層獲得了高產(chǎn)油氣流,，但隨后整體解剖輪南大背斜受挫,，深層勘探陷入“有發(fā)現(xiàn)，無儲(chǔ)量，無產(chǎn)量”的困境,。

戴著厚厚黑框眼鏡,，留著齊耳短發(fā)的楊文靜形容那段“受挫—打碎—重塑—再打碎—再重塑”的艱難歷程，是一次對(duì)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的顛覆性認(rèn)識(shí),，無異于一次靈魂的重塑,。

“構(gòu)想是勘探的靈魂。完全是摸著石頭過河,，國內(nèi)外其他盆地沒有類似的油氣田和成熟的理論可供借鑒,，只能在實(shí)踐中摸索創(chuàng)新?！睏钗撵o說,。

圈閉，是指在地下聚集和保存油氣的場所,，是勘探人魂?duì)繅衾@的地方,。

從2005年到2007年，他們在克拉蘇構(gòu)造帶創(chuàng)造性地開展了“寬線+大組合”二維地震攻關(guān),，地震資料品質(zhì)也因此實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,，發(fā)現(xiàn)和落實(shí)了一批超深圈閉。

隨著復(fù)雜構(gòu)造區(qū)成像質(zhì)量顯著提高,，克深構(gòu)造神秘面紗一層層揭開；一系列顛覆性地質(zhì)理論認(rèn)識(shí),，攻克了超深復(fù)雜地區(qū)的構(gòu)造建模難題,，為超深特大氣田發(fā)現(xiàn)提供了理論支持。

理論突破,，一掃過去的陰霾,。2008年，克深2井在地下6573米到6697米的井段獲得了高產(chǎn)氣流,，打破了當(dāng)時(shí)“6000米是油氣死亡線”的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí),，全面打開了克拉蘇構(gòu)造帶地下7000米的局面，發(fā)現(xiàn)了克拉蘇鹽下超深大氣田,。

由此,，塔里木進(jìn)入超深領(lǐng)域規(guī)模勘探階段,，勘探深度一步步從6000米,、7000米邁向8000米，克深8,、克深9,、克深13、克深5……到2017年底，累計(jì)發(fā)現(xiàn)12個(gè)氣藏,，這意味著形成了塔里木盆地第一個(gè)萬億方大氣區(qū)——克拉—克深大氣區(qū),。

局面就此打開

還有沒有第二個(gè)？

塔里木油田勘探開發(fā)研究院把目標(biāo)放在了克深旁邊的博孜—大北區(qū)域,，這里同樣位于克拉蘇構(gòu)造帶,，具有類似的地質(zhì)條件，也曾獲得勘探發(fā)現(xiàn),，但越往西走油氣埋藏越深,，普遍超過7000米，勘探難度大,，始終未形成規(guī)模,。

“好吃的肉都吃掉了，剩下的都是難啃的硬骨頭,?！彼锬居吞锟碧介_發(fā)研究院黨委書記施英說。

調(diào)研了全球相似盆地后,，他們發(fā)現(xiàn)毫無先例可直接借鑒,。于是，他們聯(lián)合國內(nèi)外多家高水平研究團(tuán)隊(duì),，重新梳理了5500平方公里范圍內(nèi)的斷裂,，系統(tǒng)分析了1000余次天然地震信息，開展了數(shù)百次室內(nèi)物理模擬實(shí)驗(yàn),，用一年時(shí)間,，終于明確了克拉蘇四大斷裂帶，劃分出四個(gè)構(gòu)造轉(zhuǎn)換帶,，并創(chuàng)新提出了構(gòu)造變換帶建模理論,，找到了開啟地下寶藏的金鑰匙。

僅用半年時(shí)間,，就發(fā)現(xiàn)落實(shí)了21個(gè)圈閉,，新發(fā)現(xiàn)了11個(gè)氣藏，博孜—大北的天然氣勘探呈爆發(fā)式增長,。

正當(dāng)大家都以為第二個(gè)萬億方大氣區(qū)就這樣被發(fā)現(xiàn)時(shí),，2021年初，博孜21,、博孜22等探井,、評(píng)價(jià)井卻接連失利，給了他們當(dāng)頭一棒,。

問題到底出在哪兒,？

為撥開迷霧,，該研究院成立6個(gè)攻關(guān)小組，全面總結(jié)41口井成功與失利經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),，一項(xiàng)一項(xiàng)進(jìn)行系統(tǒng)分析,。

一個(gè)月后，他們又成立了精細(xì)勘探專班,，系統(tǒng)開展基礎(chǔ)研究,。

專班班長謝會(huì)文從克拉2開始就從事克拉蘇構(gòu)造帶勘探工作，他告訴科技日?qǐng)?bào)記者：“八個(gè)月里,，專班精細(xì)立體解釋了3萬多平方公里地震資料,，化驗(yàn)巖芯樣品近3000塊次，堆起來能裝一卡車,，重新繪制地質(zhì)圖件500余幅,，摞起來有半米高?！?/span>

至此,，博孜—大北的地下情況漸漸清晰。

2021年,，一批新井重新上鉆,，成功率提高了近20個(gè)百分點(diǎn)。其中,，大北4井在8143米測試獲重大發(fā)現(xiàn),，創(chuàng)亞洲陸上碎屑巖氣井深度之最，證實(shí)8000米以深仍存在優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層,，堅(jiān)定了在超深層繼續(xù)尋找大氣田的信心和決心,。

截至2021年底，博孜—大北累計(jì)發(fā)現(xiàn)了17個(gè)超深油氣藏,，提交三級(jí)儲(chǔ)量7000億方。

“今年一季度,，我們又新落實(shí)了8個(gè)圈閉,，第二個(gè)萬億方大氣區(qū)基本在握?！笔┯⒄f,。

2022年7月底，“塔里木油田博孜—大北超深大氣區(qū)100億立方米產(chǎn)能建設(shè)工程”開工,，這是迄今我國最大的超深凝析氣田項(xiàng)目,，博孜—大北也步入了全面開發(fā)階段，凝析油和天然氣產(chǎn)量將在“十四五”末分別達(dá)到102萬噸,、100億立方米,。

突破“深度極限”

8月盛夏酷暑，赤日炎炎，銀沙刺眼,。頂著40攝氏度以上的高溫天氣,，人在塔克拉瑪干沙漠里行走，只覺得酷熱難耐,。

在浩瀚無垠的沙漠一路顛簸,，歷經(jīng)幾個(gè)小時(shí)的長途跋涉，終于在數(shù)百公里外,，記者見到了大漠腹地已建成的年產(chǎn)200萬噸大油田——富滿油田,。

鉆塔高聳入云，在漫天風(fēng)沙中傲然挺立,。

這是全球陸上最深海相碳酸鹽巖油田,，油氣埋深超過7500米，是我國在7500米以深建成的規(guī)模最大,、開發(fā)效益最好的油田,，也是我國超深復(fù)雜氣藏高效勘探開發(fā)示范區(qū)。面積超過一萬平方公里,、油氣資源量超過10億噸的富滿油田,，是塔里木盆地近10年來最大的石油勘探發(fā)現(xiàn)。

“去年塔里木油田擴(kuò)建完成油氣處理裝置,，串聯(lián)起了富滿油田東西近160公里的190口油氣井,。”塔里木油田哈得油氣開發(fā)部經(jīng)理李旭光是個(gè)高大的青年人,，身著紅色工作服,，“一年大概有三分之二的時(shí)間都泡在野外現(xiàn)場”，多年扎根大漠一線的奮戰(zhàn)時(shí)光讓他對(duì)油田勘探開發(fā)的來龍去脈知之甚深,，如數(shù)家珍,。

上天、下海,、入地,，是人類探索自然的三大壯舉。作為“入地”的重要手段之一,，超深鉆井被稱為“深入地球內(nèi)部的望遠(yuǎn)鏡”,。

2002年，朱光亞院士在考察油田時(shí)說,，原以為上天難,，現(xiàn)在看來入地更難。

在“碎盤子”中找油難,，把油采出來更難,。走訪塔里木油田,，很多人形容：“在復(fù)雜地質(zhì)條件下，深井超深井的鉆井,，就像天天打遭遇戰(zhàn),。”

理論上可行不代表生產(chǎn)實(shí)踐中能一路暢通,。深井技術(shù),，是“全球少有、國內(nèi)獨(dú)有”的鉆井工程難題,。

這是一場與險(xiǎn)惡環(huán)境的斗爭,、與技術(shù)挑戰(zhàn)的較量，更是一場精神的淬煉,。石油人不斷挑戰(zhàn)極限,，突破禁區(qū)，一次次用探索,、實(shí)踐和創(chuàng)新更改教科書的“金科玉律”,。

7月15日23時(shí)，天剛黑透,，結(jié)束一天繁忙工作的塔里木油田勘探事業(yè)部經(jīng)理賈應(yīng)林與記者挑燈夜談,。

某位老領(lǐng)導(dǎo)退休后，一次聊天時(shí)對(duì)賈應(yīng)林說：“終于不用擔(dān)驚受怕了,?！?/span>

賈應(yīng)林太懂他了，老領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任之一,，就是坐上越野車從一個(gè)井口趕往另一個(gè),，去指導(dǎo)解決各種問題，最怕夜里手機(jī)響,。

然而,，塔里木盆地地質(zhì)條件與世界其他盆地完全不同，歷經(jīng)八期構(gòu)造變形,，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣,，油氣藏普遍存在超深、超高溫,、超高壓等勘探開發(fā)難題。

“起初油田引進(jìn)的是垂直鉆井技術(shù),，結(jié)果水土不服,，問題層出不窮?！辟Z應(yīng)林說,，井打不直,，深層鉆井周期長，套管磨損嚴(yán)重,，鉆井過程中井漏和溢流交替發(fā)生,。地層傾角大帶來的井斜控制和加大鉆壓之間的矛盾，如何準(zhǔn)確選擇鉆頭型號(hào),，隨著井深增加,，高溫和異常超高壓對(duì)鉆井裝備和井控工作提出的技術(shù)要求……這些都是巨大挑戰(zhàn)。

縱然地殼深部有豐富的油氣資源,，但堅(jiān)硬的巖石,、高溫高壓的極端環(huán)境，導(dǎo)致向地球深部探索困難重重,。超深井每增加100米,，難度就會(huì)增加一個(gè)指數(shù)級(jí)。

比如庫車山前地下上層的巨厚礫石層硬過“金剛石”,，最厚可達(dá)5000米,，中層軟得像橡皮糖的復(fù)合鹽膏層最厚達(dá)2000米，底部的致密砂巖好比磨刀石,。

塔里木超深井鉆井之難,，還表現(xiàn)在井底高溫、高壓和高地應(yīng)力的共同疊加,，近200度的高溫和近200兆帕的高壓,，讓堅(jiān)硬的鉆井工具柔軟如“面條”。

為了克服儲(chǔ)層超深,、超高壓,、高溫等多個(gè)極限難題，塔里木油田進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)攻關(guān),，創(chuàng)新了超深復(fù)雜壓力系統(tǒng)安全封隔技術(shù),、發(fā)明了三套復(fù)雜難鉆地層快速鉆井技術(shù)、創(chuàng)建了極端環(huán)境下井筒完整性技術(shù),。

其中,，油田創(chuàng)新的超深復(fù)雜壓力系統(tǒng)安全封隔技術(shù)，構(gòu)建了滿足不同鹽層埋深,、層數(shù),、蠕變強(qiáng)度的非標(biāo)井身結(jié)構(gòu)系列，解決了多套超深復(fù)合鹽層安全封隔重大難題,。

正是借助該技術(shù),，塔里木油田鉆成了亞洲陸上最深井——輪探1井，實(shí)現(xiàn)了重大勘探發(fā)現(xiàn),。

2020年1月,，位于輪南的風(fēng)險(xiǎn)探井輪探1井,，折算日產(chǎn)原油133.46立方米、天然氣4.87萬立方米,。該井鉆探井深8882米,，相當(dāng)于在地下打出了一座“珠穆朗瑪峰”，當(dāng)時(shí)創(chuàng)造了亞洲陸上最深井,、最深出油氣井等七項(xiàng)紀(jì)錄,。

這同時(shí)證實(shí)了塔里木盆地8200米以深地層依然發(fā)育原生油藏和優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)蓋組合，發(fā)現(xiàn)全球最深古生界油氣藏,，且鉆井裝備配套,、鉆工具、鉆井液全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,。

在地下構(gòu)造最復(fù)雜的庫車山前,，平均鉆井周期由以往的2年縮短至200多天，實(shí)現(xiàn)了“打不成”到難鉆地層“打得快”,、復(fù)雜地質(zhì)“鉆得深”,、極端工況“靠得住”的重大跨越。

牽頭聚焦裝備領(lǐng)域,，塔里木油田與寶石機(jī)械“聯(lián)姻”,，合力打造了國內(nèi)首臺(tái)四單根立柱9000米超深井鉆機(jī)；與寶雞鋼管“牽手”,，研發(fā)出“超級(jí)13鉻油管”,，以其更強(qiáng)性能和更低成本，在同區(qū)塊和進(jìn)口油管的“擂臺(tái)賽”上大獲全勝,。

目前,，300多項(xiàng)重要油氣生產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，自主研發(fā)的國產(chǎn)油基泥漿打破了國外長達(dá)9年的技術(shù)壟斷……一批“石油重器”填補(bǔ)了國內(nèi)空白,，突破了工程技術(shù)“深度極限”,。

從“刀片山”上的攻城拔寨，到輪探1井鉆出的“地下珠峰”,，再到富滿油田超深層涌出的滾滾油氣,，一系列科技創(chuàng)新“組合拳”接連打出，突破了深地復(fù)雜油氣藏鉆完井關(guān)鍵技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了難鉆地層打得快,、復(fù)雜地質(zhì)鉆得深、極端工況靠得住,、難動(dòng)用儲(chǔ)量采得出,。

在中國工程院院士羅平亞、中國科學(xué)院院士高德利看來，塔里木深地復(fù)雜油氣藏鉆完井技術(shù)引領(lǐng)了全球陸上井筒完整性技術(shù)發(fā)展,，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模應(yīng)用，證明我國深地鉆井工藝技術(shù)已跨入世界前列,。

今年5月,，塔里木油田首口超9000米的深井開鉆，向塔里木盆地北部超深地層鉆進(jìn),，這一深度將超越“地下珠穆朗瑪峰”,。