
川觀新聞記者 李欣憶
2月13日,位于綿陽市鹽亭縣境內的蓬深6井,以完鉆井深9026米刷新亞洲最深直井紀錄。記者從中國石油西南油氣田公司獲悉,下一步,四川盆地的萬米科學探井也將開鉆。
為什么天然氣井越打越深?在地下9000米深處打井,將遭遇哪些世界級難題?川觀新聞記者第一時間進行了采訪。
深度:地下深度超過珠峰,為什么要打這么深?
2月7日,記者來到綿陽市鹽亭縣大興回族鄉廣裕村,丘陵起伏的農田中,一眼就能看到高聳的井架,蓬深6井正在進行固井施工。
鉆井隊長田清江樂呵呵地朝我們走來,盡管已有近20年鉆井經驗,但他過去最深只打到過地下6800米。“這次直接跨越7000米、8000米、9000米三個臺階,干了個亞洲之最。”
蓬深6井位于蓬萊氣區,這是四川盆地未來天然氣上產的重要區域,萬億立方米的增儲新陣地已基本落實。中國石油西南油氣田公司蓬深6井項目經理劉強告訴記者,作為一口重點預探井,蓬深6井的勘探開發目的,是探索地下8000米左右的燈影組地層儲層發育情況及含氣性,因此,其原設計井深為7990米。
2021年7月5日,蓬深6井正式開鉆。但鉆到地下8000米左右,發現含氣性依然很好,“如果不接著打下去就太可惜了。”劉強說,有句話叫“鉆頭不到,油氣不冒”,抓到了苗頭就要乘勝追擊。
田清江帶著鉆井隊40名隊員一直打到地下8700米,發現還有氣層,最終打到了地下9026米,只差100多米把燈影組地層打穿。巧合的是,田清江所在的鉆井隊叫川慶鉆探90025隊,“打到9026米,就像超越了自己。”
地下9026米,到底有多深?如果以珠峰8848.86米來衡量,9026米的深度超過了珠峰。從井口一路向下,9026米大約相當于從成都錦江賓館到環球中心的距離。

回顧四川盆地天然氣勘探開發的歷史,鉆井深度紀錄一直不斷刷新。中國石油西南油氣田公司工程技術處副處長馬勇介紹,1976年,井深6011米的7002井(女基井)在四川廣安完鉆,這是國內第一口超過6000米的超深井;僅過了一年,1977年,井深7175米的關基井在四川綿陽鉆成,這是國內第一口超過7000米的超深井。自“十二五”以來,西南油氣田公司完鉆8口8000米以上超深井,2口9000米以上特深井。2022年,位于廣元市劍閣縣的雙魚001-H6井完鉆井深9010米,首超9000米,創國內陸上最深水平井紀錄。
為什么井越打越深?馬勇認為,這跟對油氣資源的認識水平有關。“過去我們的認識水平就只能發現比較淺層的油氣資源,現在隨著超深層儲層立體成像、精細裂縫斷層刻畫等技術不斷完善,相當于給地球深部做CT掃描。”馬勇說,深層、超深層已經成為油氣重大發現主陣地,同時鉆井技術也突飛猛進,支撐了天然氣立體勘探開發,不斷向地球深部邁進。
難度:地下9000米,每鉆一米都是極限挑戰
看起來蓬深6井只是比設計井深多打了1000多米,但其面臨的挑戰卻是世界級的難度。
首先是超高溫的問題。往地下每打100米,溫度就會升高2.3—2.5℃,超過9000米的井深,讓蓬深6井的井溫超過200℃。這么高的溫度,帶來兩大難題:一是鉆頭可能會變形;二是鉆井液會稠化,“就像煮稀飯一樣,超高溫會讓鉆井液流不動。”馬勇說。
為抗高溫,采用了特制材料的鉆頭并搭配冷卻工藝,鉆井液從之前的水基鉆井液,更換為專門研發的油基鉆井液。“油比水的沸點更高,油基鉆井液更能抗高溫。”田清江說,但成本也比水基鉆井液高出大約3倍,“一碗泥漿(鉆井液)一斤肉”,過去鉆井隊常用這句話來形容鉆井液的精貴,“換成油基鉆井液之后,還不止一斤肉了,至少得一斤蝦。”田清江打趣道。
第二大挑戰是小井眼的問題。井打得越深,井眼越小,蓬深6井的井眼最小直徑只有15厘米,在地下9000多米的深度,如此小的鉆井空間,對鉆井的精度控制是極大的考驗。
爬上約60余米高的鉆井平臺,操作室里,郭雷正用手柄控制將套管放入井下。作為井隊的副司鉆,他和司鉆一起,是決定鉆井成敗的關鍵人物。盡管鉆井數字化技術不斷提升,引入了機械臂、數字孿生技術等輔助鉆井,但司鉆操作的精細度,仍然是鉆井的決定性環節。就拿直徑15厘米的小井眼來說,只有4.5寸的面碗碗口那么大,在這么小而深的空間里鉆井,郭雷要靠嫻熟精準的操作,讓鉆頭上下、左右運動,“在地下9000米,超長的鉆桿就像繩子一樣,鉆頭很難控制。”郭雷說,每打一米都是極限挑戰。

四川盆地的地層復雜程度在全國數一數二,蓬深6井穿越了10多種地層,每種地層的巖石、流體、溫度、壓力等都不一樣,鉆井過程中很容易出現井漏、卡鉆等事故。田清江還記得不久前驚險的一幕,當時蓬深6井打到7711米,在井臺上負責監測鉆井液標尺的坐崗工報告,“標尺突然下行,可能出現了井漏!”田清江和隊員們馬上開展處置,只用了8小時就成功恢復了鉆進。為了及時發現井下異常情況,鉆井隊至今采用儀器+人工監測的雙保險,坐崗工5分鐘記錄一次數據,1小時換崗1次,24小時不停歇。
展望:向深地進軍,四川盆地萬米深井已在路上
當前,深層、超深層已經成為我國油氣重大發現主陣地,四川盆地的天然氣勘探開發也不斷向地球深部邁進。記者從中國石油西南油氣田公司了解到,目前該公司已在廣元市劍閣縣部署一口萬米科學探井,預計年內開鉆。
馬勇介紹,蓬深6井的順利完鉆,為下一步四川盆地萬米深井實施奠定了堅實基礎,“蓬深6井實戰探索的超小井眼鉆井技術、抗超高溫鉆井液技術、精細控壓技術、固井技術,為萬米深井實施提供了技術支撐。”
在成都理工大學校長劉清友看來,蓬深6井所使用的鉆機、地面固控設備、鉆井泵、鉆頭及配套螺桿鉆具等均為國產化裝備,說明我國已經掌握世界先進的超深井-特深井鉆井、完井技術,能夠克服特深(大于9000米)、超高溫(大于200℃)、超高壓(大于150兆帕)、高含硫(大于30克/立方米)等嚴峻挑戰,標志著我國鉆井裝備和鉆井技術總體達到世界先進水平,在亞洲范圍內居于領先地位。
除了鉆井技術,蓬深6井還在地球物理資料、油氣資源信息、相關產業等方面產生推動作用。作為亞洲最深的直井,蓬深6井獲取了地球深層的第一手資料,包括巖石、流體、溫度、壓力、復雜地質結構和鉆井工況等,極大深化了四川盆地演化歷史的研究,同時為拓展油氣萬米深層新領域積累了寶貴資料和經驗。此外,也獲取了四川盆地更多的油氣資源信息,深化超深-特深層油氣資源富集機理研究,推動四川盆地油氣勘探向更深層發展。其攻克各項難題的過程,也帶動了鉆井、錄井、測井、固井、試油、地球物理探測等技術與裝備的進步,促進材料、工藝、元器件等產業進步。
“正因為積累了這些寶貴經驗,讓我們更有信心和能力向萬米深井發起挑戰。”劉清友說。