習近平總書記強調，向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題。中國石化胸懷“國之大者”，牢記初心使命，多年積極探索，在深層、超深層油氣富集機理、高效勘探開發(fā)基礎理論和關鍵技術等方面取得重大突破，已在四川盆地深層天然氣頁巖氣、塔里木順北深層油氣和勝利油田深層頁巖油等領域取得一系列深層油氣大發(fā)現(xiàn)，成為我國深地油氣領域的主力軍，切實肩負起保障國家能源安全的核心職責。

PART1

蓄勢待發(fā)

我國深層油氣勘探開發(fā)潛力巨大

隨著中淺層油氣勘探開發(fā)程度不斷提高，油氣發(fā)現(xiàn)難度日益加大，深層油氣勘探開發(fā)越來越被廣泛關注，全球深層油氣的新增儲量呈明顯增長趨勢。

根據(jù)全國油氣資源動態(tài)評價（2015年），全國深層、超深層油氣資源量671億噸油氣當量，占油氣資源總量的34%。以塔里木盆地為例，僅埋深在6000至10000米的石油和天然氣資源就分別占其總量的83.2%和63.9%?？碧介_發(fā)盆地的深層油氣資源，對老油氣區(qū)(田)擴大儲量、穩(wěn)定產(chǎn)量有著非常重要的意義。

我國在深層、超深層油氣資源勘探開發(fā)研究方面取得了多項進展，但由于其埋藏深、超高溫、超高壓的特點，受構造復雜、地震波場復雜、儲量品位低、產(chǎn)能低等因素影響，深層、超深層領域的高效勘探和效益開發(fā)面臨諸多挑戰(zhàn)，唯有堅持問題導向、目標導向，堅定科技創(chuàng)新、埋頭攻關，立足基礎研究把關鍵核心技術搞清楚，以關鍵核心技術突破帶動中國深層油氣勘探開發(fā)突破。

PART2

潛心攻關

深層、超深層油氣領域
自主創(chuàng)新關鍵核心技術

陸相油氣理論支撐了我國近半個世紀石油工業(yè)，相繼發(fā)現(xiàn)了大慶、勝利等油氣田。然而，隨著勘探開發(fā)程度的不斷提高，陸相主力油氣田已相繼進入勘探開發(fā)的中后期，后備儲量嚴重不足。

在中國海相盆地，中國石化開展了一系列重大項目攻關，以發(fā)現(xiàn)大型、特大型氣田為目標，通過理論創(chuàng)新與技術攻關，取得油氣勘探的重大發(fā)現(xiàn)，在深層、超深層碳酸鹽巖規(guī)模儲層發(fā)育機理、油氣成藏富集機理、勘探開發(fā)技術、鉆完井技術方面已形成一套國內領先的技術系列。推動中國海相碳酸鹽巖油氣勘探事業(yè)的發(fā)展。

一是創(chuàng)新發(fā)展海相地質理論，形成了海相深層高效勘探及關鍵技術系列。

在四川盆地川東北地區(qū)，重新建立了海相沉積模式，發(fā)現(xiàn)了普光優(yōu)質礁灘相儲層和元壩超深層大型生物礁帶，形成了深層-超深層優(yōu)質儲層發(fā)育機理新認識。建立了“早灘晚礁、多期疊置、成排成帶”的生物礁發(fā)育模式，明確了在5000m以下仍有優(yōu)質儲層發(fā)育，在縱向上拓展了勘探空間。

揭示了普光氣田天然氣來源和油氣運聚復雜過程，建立了油氣藏構造改造調整過程中，有效儲層的空間分布和有效保存條件決定油氣聚集最終定位的構造-巖性“復合控藏”模式；針對元壩氣田超深弱變形區(qū)，建立了“近源富集、油氣轉化、持續(xù)保存”的成藏模式，揭示了超深層天然氣富集規(guī)律。

創(chuàng)新形成了復雜山地超深層生物礁儲層地震勘探技術系列，突破超深弱反射層地震采集處理技術瓶頸，有效提高超深層反射能量和分辨率，形成了礁灘儲層綜合預測技術，探井成功率達92.3%，在預測高產(chǎn)富集帶上，實施的10口探井均獲日產(chǎn)百萬方高產(chǎn)氣流。

依靠海相油氣勘探理論和技術的創(chuàng)新，先后高效、安全地發(fā)現(xiàn)了國內首個海相整裝大氣田——普光氣田和首個超深層生物礁大氣田——元壩氣田，實現(xiàn)了海相深層油氣勘探重大突破與超深層高效勘探，整體提升了四川盆地勘探潛力。

按照2018年的數(shù)據(jù)，普光和元壩氣田累計探明天然氣地質儲量6424億方，生產(chǎn)天然氣1200億方，為川氣東送提供了資源保障，惠及長江沿線8個省市、數(shù)千家企業(yè)以及2億多居民。

針對塔里木盆地順北超深層油氣田勘探開發(fā)難點，創(chuàng)新集成了超深層碳酸鹽巖走滑斷裂及縫洞體立體成像、走滑斷裂帶精細解析、斷控縫洞體雕刻與量化描述、斷控縫洞型圈閉描述與目標優(yōu)選等技術系列，實現(xiàn)了順北超深層斷控縫洞型油氣藏的系列發(fā)現(xiàn)與高效拓展。

截至2021年，順北油氣田已累計提交探明儲量超2億噸油當量，建成百萬噸產(chǎn)能陣地。估算順北油氣田范圍內沿18條主干走滑斷裂帶分布的油氣資源量達17億噸油當量。

二是形成深層高含硫氣藏和縫洞型油藏的高效開發(fā)理論技術。

針對高含硫氣藏埋藏深，儲層非均質性強，氣水關系復雜，安全高效開發(fā)難度大的難題，創(chuàng)新形成了復雜礁灘儲層精細描述技術系列、高含硫邊底水氣高效開發(fā)及穩(wěn)產(chǎn)技術系列，支撐在國內首次建成特大型高含硫氣田——普光氣田，首次建成7000m超深生物礁底水高含硫氣田——元壩氣田，建立了我國高含硫氣田安全開發(fā)的標準體系，基本實現(xiàn)了采氣、集輸、凈化系統(tǒng)關鍵裝備國產(chǎn)化，使我國成為世界上少數(shù)幾個掌握開發(fā)特大型超深高含硫氣田核心技術的國家之一。

針對深層、超深層碳酸鹽巖縫洞型油藏，揭示了巖溶縫洞儲集體形成機制與多尺度復合介質高效開發(fā)機理，研發(fā)了地球物理高精度成像、多尺度分類檢測及多元約束巖溶相控建模技術，形成了基于縫洞空間結構的差異性水驅和注氮氣洞頂驅提高采收率技術，支撐了我國首個深層特大型縫洞型油藏——塔河油田的規(guī)模開發(fā)與持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

三是形成復雜深層、超深層鉆完井技術系列。

聚焦塔里木和四川盆地深層、超深層工程技術需求，創(chuàng)新形成超深層地震采集、安全鉆井、超深高溫高壓井試油試氣等10項技術，攻克超深層安全快速鉆井等世界級技術難題，形成了以工藝、工具和材料為核心的深層、超深層油氣藏勘探開發(fā)工程配套技術系列，具備了9000m復雜地層井工程設計、施工和工程技術服務能力。該技術廣泛應用于塔里木盆地、四川盆地，部署50余口8000m以上的高難度重點井，創(chuàng)高指標、新紀錄56項，12次打破亞洲及世界紀錄，形成技術標準規(guī)范18項，助推超深井工程技術水平邁向世界領先行列，有效支撐了塔里木盆地超深油氣田產(chǎn)能建設和四川盆地深層勘探開發(fā)。其中，川科1井，完鉆井深7566m，是探索海相油藏的第一口超深井。塔深5井，完鉆井深9017m，為國內首口超過9000m 的特深井，刷新了亞洲陸上最深井紀錄。

PART3

突破重圍

實現(xiàn)由“打不成”
到“打得快、打得準”的重大跨越

8月10日，中國石化在油氣勘探開發(fā)領域實施的“深地工程”獲得突破，位于塔里木盆地的順北803斜井完成鉆井深度8110米，成為順北油氣田超深層第15口“千噸井”。當日，中國石化命名順北油氣田為中國石化“深地工程”順北油氣田基地，順北油氣田基地被譽為“深地一號”。

順北深層油氣田位于塔里木盆地中西部，油藏具有超深、高溫、高壓等特點，儲層平均埋藏深度超過8000米。面對順北極限地質條件，中國石化不斷深化地質理論創(chuàng)新，率先突破了8000米超深層油氣勘探“死亡線”，創(chuàng)新提出了“低地溫、大埋深、高壓力”條件下海相烴源巖抑制生烴模式、超深斷控縫洞型儲集體成儲機制和油氣成藏模式，形成超深層斷控縫洞型油氣成藏理論，豐富和發(fā)展了海相油氣成藏理論。

技術突破也至關重要，猶如站在珠穆朗瑪峰頂、看清雅魯藏布江上的游船，需突破“認不準、控不住、鉆不成、溝不通”四大技術瓶頸。

一是認不準。順北油氣田地表被沙漠區(qū)覆蓋、目的層埋深大、地震信號弱、斷控規(guī)模儲集體成“板狀”特征，導致斷控儲集體精細描述難度大，需要攻克8000米超深地層找斷控儲集體的“認不準”難題。

二是控不住。斷控縫洞型油氣藏內部非均質性極強，精細控儲實現(xiàn)高產(chǎn)的難度極高，需要解決復雜破碎帶內“控不住”難題。

三是鉆不成。順北深層斷控縫洞型儲集體地層破碎、坍塌和漏失風險大，深層溫壓條件下鉆井定向難度大，造成鉆井成井率低、儲層傷害率高、中靶偏移率高，需要攻克“鉆不成”難題。

四是溝不通。由于常規(guī)液體在高地溫背景下有效時間短，溝通距離小、高效溝通儲集系統(tǒng)培育高產(chǎn)井的難度極高，需要攻克“溝不通”難題。

經(jīng)過數(shù)年攻關，中國石化創(chuàng)新形成超深層儲層立體成像技術和縫洞體精細雕刻技術，相當于給地球深部做CT掃描，斷裂識別精度從30米提高至15米。該技術已經(jīng)應用在順北1.4萬平方千米的地震資料處理中。目前，根據(jù)該技術形成的地震資料部署井位達80余口，建成產(chǎn)能超百萬噸。中國石化目前已掌握超深層油氣優(yōu)快鉆井技術，攻克了超高強度套管、鉆桿、鉆井液、測控儀器、完測工具等關鍵技術，探索形成了一套具有順北特色的8000米級復雜超深層井身結構設計及配套技術和標準規(guī)范，實現(xiàn)了由“打不成”到“打得快、打得準”的重大跨越。

PART4

成果輩出

中國石化深層、超深層
油氣勘探開發(fā)成效顯著

從發(fā)展歷程看，中國石化深層、超深層油氣勘探開發(fā)大致經(jīng)歷了重點突破和規(guī)模發(fā)現(xiàn)兩個階段。重點突破階段以20世紀90年代塔里木盆地海相突破為標志。1984年，塔里木盆地沙參2井實現(xiàn)古生界海相油氣重大突破，1997年，中國石化發(fā)現(xiàn)了我國第一個古生界海相億噸級大油田——塔河油田，并于2001年實現(xiàn)塔河油田主體區(qū)基本探明，之后在外圍實現(xiàn)多點突破。截至2018年底，塔河油田探明石油地質儲量13.5億噸，建成產(chǎn)能700萬噸/年。

2000年以來，中國石化深層、超深層油氣勘探開發(fā)進入規(guī)模發(fā)現(xiàn)階段，在四川盆地、塔里木盆地深層海相碳酸鹽巖常規(guī)天然氣、四川盆地深層頁巖氣和濟陽深層頁巖油領域均獲突破。

2003年以來，中國石化在四川盆地二疊系—三疊系礁灘、三疊系雷口坡組、志留系深層頁巖先后發(fā)現(xiàn)并開發(fā)了普光、元壩、川西和威榮4個深層海相千億立方米大氣田。目前，普光氣田有深度超6000米的井40口，元壩氣田有深度超7000米的井57口，目前正鉆的元深1井設計井深8680米，川西氣田有深度超6000米的井18口。當前，中國石化深層海相碳酸鹽巖常規(guī)天然氣年產(chǎn)量超過120億立方米。

在深層頁巖氣和頁巖油領域，中國石化在四川盆地礦權區(qū)內擁有深層頁巖氣資源量6.3萬億立方米，是頁巖氣未來增儲上產(chǎn)的重要領域。該區(qū)域投入商業(yè)開發(fā)的頁巖氣埋藏深度是目前我國乃至世界之最，2022年實現(xiàn)4200米深層頁巖氣攻關新突破。濟陽深層頁巖油項目位于中國石化勝利油田，具有“低、深、厚、高”的特征：演化程度低、埋藏深、頁巖厚度大、異常高溫、高壓。初步估算，該區(qū)域頁巖油資源量41億噸，區(qū)域深度是當前國內頁巖油領域之最。

在塔里木盆地順北地區(qū)，2015年中國石化部署的順北1-1H井側鉆獲高產(chǎn)，2016年部署的6口評價井連獲高產(chǎn)，拉開了順北油氣田增儲上產(chǎn)的序幕。截至2022年，中國石化在順北油氣田鉆探垂直深度超過8000米的油氣井達41口，已落實四個億噸級油氣區(qū)，標志著順北油氣田被成功勘探開發(fā)。

PART5

展望未來

保障國家能源安全與助力“雙碳”目標并進

“十四五”期間，中國石化將努力實現(xiàn)陸上油氣勘探開發(fā)技術突破與重大發(fā)現(xiàn)，預計累計新增石油探明儲量9.6億噸、天然氣探明儲量1.16萬億方，將為實現(xiàn)中國石化上游可持續(xù)高質量發(fā)展，切實保障國家能源安全提供重要的資源基礎。此外，在“雙碳”領域，中國石化正在開展CCUS專項科技攻關，并成立了中國石化CCUS重點實驗室。

8月29日，中國最大的碳捕集利用與封存（CCUS）全產(chǎn)業(yè)鏈示范基地、國內首個百萬噸級CCUS項目——齊魯石化-勝利油田百萬噸級CCUS項目正式注氣運行，標志著我國CCUS產(chǎn)業(yè)開始進入成熟的商業(yè)化營運，該項目每年可減排二氧化碳100萬噸，相當于植樹約900萬棵。