钻头直下三千丈 “西南”扛鼎超深层

李欣忆　冯雪梅　朱珠

井温超过200℃，井眼最小直径15厘米……

日前，位于四川省绵阳市盐亭县境内的蓬深6井，攻克超深、超高温、超高压、高含硫等世界级难题，以完钻井深9026米刷新了亚洲最深直井纪录。这彰显了超深层油气勘探强有力的工程技术保障，为2023年即将实施的万米科探井奠定了良好的工程技术基础。

破纪录的超深井

在四川省绵阳市盐亭县大兴回族乡广裕村高低起伏的农田中，一眼就能看见高耸的井架，蓬深6井正在进行固井施工。

蓬深6井所在的蓬莱气区，是四川盆地未来天然气上产的重要区域，万亿立方米的增储新阵地已基本落实。

“蓬深6井作为一口重点预探井，勘探目的是探索地下8000米左右的灯影组地层储层发育情况及含气性，原设计井深7990米。”中国石油西南油气田蓬深6井项目经理刘强介绍说。

2021年7月5日，蓬深6井正式开钻。当钻到地下8000米左右时，发现含气性依然很好。

“如果不接着打下去就太可惜了。”刘强说，“有句行话叫‘钻头不到，油气不冒，抓到了苗头就要乘胜追击。”

钻井队长田清江已有近20年的钻井经验，但之前最深只打到過地下6800米。他带着钻井队40名队员一直打到地下8700米，发现还有气层。最终打到了地下9026米，只差100多米就要把灯影组地层打穿。“我们跨越了7000米、8000米、9000米三个台阶，创了个亚洲之最。”

地下9026米，到底有多深？如果以珠穆朗玛峰8848米高度来衡量，9026米的深度超过了珠峰。

回顾四川盆地天然气勘探开发的历史，钻井深度纪录不断刷新。据西南油气田工程技术处副处长马勇介绍，1976年，井深6011米的女基井在广安完钻，这是国内第一口超过6000米的超深井；仅过了一年，井深7175米的关基井在绵阳钻成，这是国内第一口超过7000米的超深井。

自“十二五”以来，西南油气田完钻8口8000米以上超深井，2口9000米以上特深井。2022年，位于广元市剑阁县的双鱼001-H6井完钻井深9010米，首次超过9000米，创国内陆上最深水平井纪录。

直面世界级难题

为什么越打越深？

“过去我们的认识水平只能发现比较浅层的油气资源。现在随着超深层储层立体成像、精细裂缝断层刻画等技术不断完善，可以给地球深部做CT扫描。”马勇说。

深层、超深层已经成为油气重大发现主阵地。同时，钻井技术的突飞猛进，支撑了天然气立体勘探开发，不断向地球深部迈进。

但是，超深井意味着超高难度。仅看蓬深6井，比设计井深多打了1000多米，所面临的挑战就是世界级的。

首先是超高温的挑战。往地下每打100米，温度就会升高2.3℃～2.5℃。超过9000米的井深，让蓬深6井的井温超过200℃。这么高的温度带来两大难题：一是钻头可能会变形；二是钻井液会稠化。“就像煮稀饭一样，超高温会让钻井液无法流动。”马勇说。

为对抗高温，技术人员采用了特制材料的钻头并搭配冷却工艺，钻井液从之前的水基钻井液更换为专门研发的油基钻井液。

“油比水的沸点更高，油基钻井液更耐高温。”田清江说，“但成本比水基钻井液高出大约3倍，过去钻井队常用‘一碗泥浆（钻井液）一斤肉来形容钻井液的昂贵，换成油基钻井液至少得一斤虾。”

第二大挑战是小井眼。井打得越深，井眼越小。蓬深6井的井眼最小直径只有15厘米。在地下9000多米的深度，如此小的空间，对钻井的精度控制是极大考验。

在60余米高的钻井平台操作室里，井队副司钻郭雷精准控制手柄，将套管放入井下。尽管钻井数字化技术不断提升，引入了机械臂、数字孪生技术等辅助钻井，但司钻操作的精细度仍是钻井的决定性环节。

就拿直径15厘米的小井眼来说，在那么小而深的空间里钻井，郭雷要靠娴熟精准的操作，让钻头上下、左右运动。“在地下9000米，超长的钻杆就像绳子一样，钻头很难控制。”郭雷说，每钻1米都是极限挑战。

第三大挑战是复杂的地质条件。四川盆地的地层复杂程度在全国数一数二。蓬深6井穿越了10多种地层，每种地层的岩石、流体、温度、压力都不一样，钻井过程中很容易出现井漏、卡钻等事故。

田清江记得不久前惊险的一幕。打到7711米，在井台上负责监测钻井液标尺的坐岗工报告：“标尺突然下行，可能出现了井漏！”田清江和队员们马上处置，用了8小时成功恢复了钻进。

面对复杂的地质，为了及时发现井下异常情况，钻井队坚持采用仪器+人工监测的双保险。坐岗工每5分钟记录一次数据，每小时换岗1次，24小时不停歇。

向万米深井挺进

当前，四川盆地的天然气勘探开发不断向地球深部迈进。西南油气田已在剑阁县部署一口万米科学探井，预计年内开钻。

“蓬深6井的顺利完钻，实战探索的超小井眼钻井技术、抗超高温钻井液技术、精细控压技术、固井技术，为未来四川盆地的万米深井提供了技术支撑。”马勇说。

在成都理工大学校长刘清友看来，蓬深6井所使用的钻机、地面固控设备、钻井泵、钻头及配套螺杆钻具等均为国产化装备，说明我国已经掌握世界先进的超深井—特深井钻井、完井技术，能够克服特深（大于9000米）、超高温（大于200℃）、超高压（大于150兆帕）、高含硫（大于30克/立方米）等严峻挑战，标志着我国钻井装备和钻井技术总体达到世界先进水平，在亚洲范围内居于领先地位。

除了钻井技术，蓬深6井在地球物理资料、油气资源信息、相关产业等方面产生了推动作用。作为亚洲最深的直井，蓬深6井获取了地球深层的第一手资料，包括岩石、流体、温度、压力、复杂地质结构和钻井工况等，极大深化了对四川盆地演化历史的研究。

此外，蓬深6井获取了四川盆地更多的油气资源信息，深化超深—特深层油气资源富集机理研究，推动四川盆地油气勘探向更深层发展。攻克各项难题的过程，带动了钻井、录井、测井、固井、试油、地球物理探测等技术与装备的进步，促进了材料、工艺、元器件等产业发展。

“正因为积累了这些宝贵经验，让我们更有信心和能力向万米深井发起挑战。”刘清友说。

责任编辑：陆晓如