南海鶯瓊盆地4000米左右地層原始壓力140～240MPa，井底溫度205～260℃，是全球三大超高溫高壓油氣區之一，天然氣資源豐富。為掘取這些“藍金”，中國海油所屬有限公司湛江分公司(下稱湛江分公司)強化鑽完井等科研攻關，加大勘探力度，近期成功實施一口探井。
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“該井的成功鑽探，驗證了公司近年強化攻關形成的超高溫高壓地層鑽完井等系列技術的有效性，對進一步勘探開發南海西部深層油氣、推進萬億方大氣區體系建設具有重要意義。”湛江分公司總工程師李中說。
超高溫高壓“猛於虎”
“相比墨西哥灣、北海的超高溫高壓，鶯瓊盆地4000米左右的深層地質特徵更加複雜，”李中說，“鶯瓊盆地深層起壓深度淺、壓力上升快、壓力窗口窄、絕對壓力大。比如，近期鑽探的這口井的壓力，壓力系數達2.25，相當於860個大氣壓，為家用高壓鍋壓力的500倍。”
鶯瓊盆地深層溫度同樣上升很快，溫度值高，而且該海域颱風頻繁。正因為如此，鑽超高溫高壓井，對鑽具、鑽井液、水泥漿的性能，及作業方案、人員能力提出更高挑戰。“作業時極易誘發井壁失穩、漏失、井噴甚至船毀人亡等事故。”
超高溫高壓井鑽井成本也很高，動輒數億元。
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國外對超高溫高壓鑽井進行過很多技術努力。比如鑽井、井控方面，通過應用壓力控制鑽井提高井控能力；井下工具方面，開發更耐用的密封技術，提高隨鑽工具的耐溫能力；鑽井液方面，研究抗高溫鑽井液材料，使用油基鑽井液提高耐溫能力；井身結構方面，優選水力擴眼工具，增加套管層次，隔離窄壓力窗口地層等。
“儘管如此，國外在超高溫高壓勘探開發中，依然事故不斷。2010年世界最大海上鑽井平臺深水地平線在美國墨西哥灣沉沒，就與在該海域進行超高溫高壓作業有關。”
系統攻關，多點“開花”
李中介紹，我國對超高溫高壓的認識與研究，從高溫高壓開始，起步晚，歷經曲折。
1984-2004年間，湛江分公司與外方合作勘探鶯瓊盆地時就曾鑽遇超高溫高壓地層。因技術所限，許多井無法完鑽，更別提油氣發現。2004年開始，湛江分公司從頭研究，創新高溫高壓天然氣成藏理論，研發了多源多機制壓力預測、井筒完整性技術等配套技術，鑽探發現東方13區氣藏。隨後又繼續研發提升，成功開發位於該區的東方1-1氣田一期項目。
在此基礎上，湛江分公司近年邊實踐邊開展超高溫高壓鑽完井等科研攻關。
鑽井方面，進一步開展壓力預測研究，提高壓力預測精度;深化窄壓力窗口鑽井工藝研究，形成超高溫高壓井內循環鑽井液密度的精確預測和控制;為提高鑽速，優選鑽頭，採用液力提速工具，創新行程高溫高壓系統提速技術。
鑽井液、水泥漿、測井方面，研究出一套抗高溫高壓的高密度體系鑽井液和防氣竄水泥漿體系;優化小井眼電測工具，確保測井作業順利，取全取準資料。
儲層保護技術方面，開展了基於超細重晶石的泥餅改善技術研究，使用“自適應充填”理論封堵高溫高壓地層誘導縫和寬尺寸分佈孔喉，有效降低濾失量，精細保護儲層。
“如今，我們已形成6項安全控制技術、4項優質作業技術、3項高效作業技術，為超高溫高壓井的安全、優質、高效鑽井提供了技術保障。”李中說。
研用互動“淬鍊”技術
湛江分公司還將以上技術推向現場，在實踐中檢驗並提升技術，近年先後鑽探多口超高溫高壓井。
李中介紹，2015年完鑽的樂東10-1-1，井底溫度超190℃，壓力系數2.23。作業時，湛江分公司充分運用上述技術，精細化操作，比如嚴格控制起下鑽速度和泥漿比重，關鍵崗位安排經驗豐富的技術人員，專家現場坐鎮，實現該井的安全完鑽，並獲取豐富地質資料。也正是在這口井，自主研發的抗高溫高壓鑽井液成功應用。
近日完鑽的探井，除了超高溫高壓，還面臨超低滲等多重挑戰，湛江分公司同樣運用自主研發的鑽井技術進行鑽井。特別是在測井作業時，該公司運用先進的耐超高溫高壓儀器、小井眼低滲地層取樣器、中途VSP反演預測等技術，在不增加擴眼作業情況下，在目的井段順利進行多趟測井作業，作業時效高達100%，實現了降本，並獲取了豐富的地質資料。湛江分公司由此掌握了複雜條件下的超高溫高壓井測井技術。
這些實踐，不僅檢驗、提升了技術，還鍛鍊了隊伍。
瞄準瓶頸，亟待更大突破
“超高溫高壓領域的科研攻關取得了成績，但亟待更大突破，”李中指出，“南海鶯瓊盆地壓力成因異常複雜，區域整體規律研究還有待加強，壓力預測可以更精確。”
“此外，適應高效作業的非常規井身結構優化設計、複雜地層的堵漏防漏工藝等，還有很大提升空間。”
為此，依託“十三五”中國石油總公司重大專項南海高溫高壓鑽完井技術研究，湛江分公司還將深入開展4個課題的攻關，即鶯瓊盆地高溫高壓鑽井關鍵技術研究，鑽完井液、固井工藝研究與應用，完井和測試關鍵技術研究，鑽完井、測試安全技術研究。
除了鑽完井等工程技術研究，湛江分公司還將進一步開展超高溫高壓地層地質研究。