深层油气或将成为石油勘探者更为关注的重要目标

    1938年，美国钻成世界上第一口深井，深度4573米。此后，6000米、7000米、8000米、9000米，甚至1.24万米……人类钻入地层的深度不断被刷新。
    近几年，我国油气的重大发现如塔里木库车山前气田群、川东北海相碳酸盐岩气田群等，都处于深层。随着世界常规油气资源开采不断深入，深层油气或将成为石油勘探者更为关注的重要目标。
    进军深层，势不可挡。
    上天、下海、入地，是人类探索自然的三大壮举。作为“入地”的重要手段之一，超深钻井被称为“深入地球内部的望远镜”。
    作为深部地层开发的代表，塔里木油田已成功钻探5000米以上的深井超深井1175口，平均井深5961米，钻井深度和超深井数量均居国内陆上油田首位。
    深层的意义在哪里？
    2011年1月18日，塔里木油田克深7井完钻，完井入地深度8023米。截至2013年4月20日，塔里木盆地已成功钻探超过7000米的深井63口。
    钻井深度不断被刷新，深层地质研究不断有新发现。地质学家、石油工程师们快马加鞭，向深层进军。
    深层为什么这么“热”？
    地下油气资源在业界有浅层和深层之说。浅层，顾名思义就是埋藏较浅的油气资源。遵循先易后难、循序渐进的原则，难度较小、成本较低的浅层资源，过去一直是各油田勘探开发的重点。近几年，随着浅层资源开发程度不断提高，开发难度不断增大，以及地质理论和工程技术的不断进步，深层这个过去勘探开发的“冷区”已然成为新“热区”，成为油气开发新的增长点。
    中国科学院院士贾承造表示，随着对地下认识的不断深化，“深层储层很差”这样的想法已经过时。事实证明，深层也有好储层。地球化学理论研究也在不断更新认识。过去认为，深层没有油，都是气。最新研究显示，地下8000米仍发现油的存在。
    塔里木是深层勘探开发的一个突破点。塔里木有几千米厚度的陆相地层，下面有非常丰富的海相地层，中间还有二叠纪地层。20世纪50年代，石油科学家开始了对塔里木石油的勘探活动。尽管人们普遍意识到这里的石油资源前景广阔，但受制于当时的技术和装备，很多地区、很多领域的勘探尚未进行。勘探工作的进一步发展期待着新技术和新理论的诞生。
    1989年塔里木石油会战以来，塔里木这片热土发生了地覆天翻的变化。从塔中凹陷到库车山前前陆盆地，从海相沉积储层到陆相沉积储层，石油事业取得了重大成就。其一，以海相砂岩构造油气藏为目标，发现并建成轮南、东河塘、塔中4、哈得逊等整装油气田。其二，以库车山前构造油气藏为主要目标，找到克拉2、迪那2、大北1等一批超千亿立方米大气田。其三，以碳酸盐岩岩性油气藏为主要目标，找到轮古、塔中I号坡折带两个大油气田，迎来油气储量增长高峰期。
    塔里木盆地深井超深井钻探的实施，不仅推动塔里木阔步跨入全国大油气田行列，而且成为我国资源战略向深部地层勘探的代表，较好地实现了我国石油工业加快发展西部的战略意图。
    深层的难度在哪里？
    以前，地质家们认为3500米是东部储层和油气埋藏的“死亡线”，变质岩、火山岩等更是勘探“禁区”，见到就完钻。辽河油田变质岩潜山的突破大大拓宽了地质家们对储集类型的认识，并把“死亡线”不断下移。
    如今，松辽盆地的变质岩、火山岩勘探深度可达5000米左右，灰岩可突破6000米。过去认为，油在地下超过200摄氏度就要全部裂解成气。最近通过模拟发现，在230摄氏度的环境下仍有油的存在。虽然只提高了30摄氏度，但勘探深度因此大大增加。
    然而，理论上可行不代表生产实践中能一路畅通。
    走访塔里木油田克深一带，很多井队工程师形容：“在复杂地质条件下，深井超深井钻井就像天天打遭遇战。”
    塔里木钻探最深达到8023米，钻井难题也随之层出不穷。地层压力、岩性、层位、产状、深度变化是造成深层钻井事故和复杂情况频发的主要原因。而应对地质变化引发事故和复杂情况的套管层次、钻井技术手段、工具、装备和材料储备的不足，是深层钻井的第一大难题。其次，高密度、窄窗口地层钻井过程中井漏和溢流交替发生，处理时间长、难度大，钻井液损耗严重，存在较大的井控风险。第三，深层钻井周期长，套管磨损严重。此外，地层倾角大带来的井斜控制和加大钻压之间的矛盾，如何准确选择钻头型号，以及异常超高压对钻井装备和井控工作提出的技术要求，都是摆在石油人面前的难题。
    对深井超深井的攻关，石油人从未停歇。其背后是强大的技术集成保障，如垂直钻井、个性化PDC钻头、高温高压钻井液、高性能四单根立柱电动钻机等。
    在超深井钻进中，塔里木油田采用井下动力钻具＋高效钻头配套技术和超深盐膏层、盐水层安全钻井等一系列实用技术，成功攻克超深井地底温度超高和压力系数超大等诸多难题。
    目前，在深层油气勘探中，面对塔里木盆地复杂地质条件，钻井中的地质不确定性、断层多次重复、地应力强、超高压、盐膏层、软泥岩多次出现等复杂难点，现有钻井技术仍不能完全解决。
    深层的未来在哪里？
    东部地下3500米左右，西部地下4500米——2000年以前，这个深度界限一直牢刻在石油人脑中。
    如今，这条界限不断被突破——东部勘探深度至少增加了2000米，西部勘探深度至少增加了2500米。平均算下来，相当于增加大半个中国的勘探深度。
    未知的道路充满艰险。深层前景如何，深层的发展重点在哪里？一个个疑问萦绕人们心中。
    “未来，深层石油资源将占剩余石油资源的40%左右，深层天然气资源将占剩余天然气资源的60%左右。”中国石油勘探开发研究院副院长兼总地质师邹才能说。
    在未来深层发展之路中，邹才能认为，塔里木盆地应是我国深层发展战略中的第一重点，四川盆地紧随其后。碳酸盐岩则是第一重点中的重点。“其实，这些年准噶尔盆地的深层潜力一直被低估，应对其继续加大研究与投入，或许会给我们带来不小的惊喜。”
    如今，走向深层已成为石油行业的共识，东西部几大盆地陆续有重大发现，再加上这些年的持续攻关，我国已经形成一定的技术和人才储备。如何才能让深层之路走得更好更稳？邹才能认为，要在四个方面下大功夫。一是继续寻找富集高产的重大目标和重大层系。二是在技术上的探索永不停止，让井打得更快，压裂压得更开。三是全方位降低成本，不仅仅井要打得更快更省，还要在人员上、流程上和资源配置上实行精细化管理。四是开发理论和技术要不断进步，实现勘探开发一体化，推动深层大发展。
    今天的“禁区”往往是明天的突破口。深层探索到现在，仍存在一些无法轻易触碰的“禁区”。“现在开采的资源大多是有机质。无机气是否能在深层、超深层获得是未知数，‘盆底’是否具备聚集能力也是未知数。如果这两个未解的谜题日后得到破解，深层的发展将会迎来另外一片天空。”邹才能表示。