2025年8月,中国石油新疆油田在准噶尔盆地玛北地区取得重大突破。丰探101井在5296米超深层、超高压环境下,首次成功实施页岩油保压取芯作业,收获率达到100%,一举刷新全球陆上页岩油保压取芯深度纪录。
这项成就的背后,是中国石油团队攻克了保压取心工具的髙承压技术难题,使取心工具的承压能力达到100兆帕,抗温达到180摄氏度。
01 深入地球五千米
丰探101井位于新疆准噶尔盆地玛北地区,是丰探1区块的重点评价井,主探目的层为二叠系风城组。该区域油层厚度大、产量高,是准噶尔盆地西北缘重要的高产层系。
此次保压取芯作业是为了进一步摸清该区域深层油气藏特征而开展的关键作业。面对玛北风城组油藏埋深、温度、地层压力“三高”挑战,新疆油田玛湖勘探开发项目部组织了3家取芯单位。
他们开展了多轮次技术参数对比及价格谈判,优选承钻单位,攻克保压取芯工具的高承压难题,落实现场实施流程,确保取芯工作安全平稳运行。
02 技术突破难关
保压取芯技术是一种能使取出的岩心保持地层近原位压力的技术,其最大特点是能有效防止岩心中油气组分损失和孔隙结构变化。
简单来说,这项技术就是给地下岩石“做核磁”,能原汁原味呈现地下油气藏流体的“真实状态”。这种技术为研究储层油水分布规律、精细评价储层及编制开发方案提供精准依据。
丰探101井井底的实测温度超100摄氏度,地层压力高达90兆帕,无论深度还是工况,都对保压取芯技术提出了严峻挑战。
技术人员采用了复合材料制成的保压内筒,可以直接进行核磁共振的原位测试,从而反演地层的物性和它的流体分布特征。
03 创新解决方案
保压取心工具包括内筒、外筒、液力提升装置、压力控制装置和球阀密封装置。液力提升装置使得内筒和外筒差动运动,有效解决了超深层取心差动困难、球阀关闭不严和保压成功率低问题。
压力控制装置能主动调节并降低内筒的压力,使内筒压力降低至取心工具安全可控范围内,同时实现保油、保气目的。
球阀密封装置采用第二氮气腔增压以将第二活塞压接在球阀顶部和悬挂转轴转动连接球阀的方式固定球阀,通过高压氮气和悬挂转轴提升球阀承压能力。
这些技术创新解决了深层、超深层的超高压工况下的保压取心问题,为油气评价和勘探开发提供了技术支持。
04 应用价值与前景
取芯筒提至地面后在带压状态下进行核磁测试8小时,没有发生油气泄漏,充分验证了技术的可靠性。
新疆油田正围绕玛北页岩油组建一体化工作专班,在丰探101井之外,还对玛页104井开展保压取心,通过两口井的协同研究,深化对区域油气藏的认知。
基于这两口保压取心井后期开展的相关实验工作,技术人员得到了地层条件下游离烃含量以及原油饱和度两个关键参数。
这些数据能够为后期玛北页岩油储量升级、开发方案的编制提供更为精准的技术参数。
中国石油新疆油田的这次保压取芯突破,不仅刷新了全球纪录,更意味着我们能够更准确地评估深地页岩油储量。
随着保压取芯技术的不断提升,我国页岩油开发将迎来更加精准和高效的阶段。这项技术的价值不仅在于获取岩心本身,更在于能够最大程度保留地层真实流体性质,为研究储层油水分布规律、精细评价储层及编制开发方案提供精准依据。从技术突破到规模应用,中国石油人正在用智慧和勇气,向地球深部进军,为国家能源安全提供坚实保障。