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近年来，我国石油与天然气的产量与消耗量的差距呈持续增长趋势。据中国海关披露的数据，2018年，我国原油进口量为4.619亿吨，对外依存度已达70.9%；天然气进口量为1254亿方，对外依存度达45.3%。

在当前复杂的国际形势下，党中央和习近平总书记明确提出要求，要加大油气勘探开发力度，以保障国家能源安全。

经过这么多年富有成效的油气勘探，在地下中浅层发现油气田的难度越来越大。不过，随着理论发展和技术进步，在地下深层（4500–6000m）甚至超深层（>6000m）找油找气已成为现实。地下深层，特别是超深层油气勘探面临科学问题复杂、工程技术要求很高的难题。

☝  超深层油气成藏模式示意图

这么深，哪来的油气？

超深层油气资源丰富，以天然气为主。天然气主要来自原油和烃源岩（干酪根）裂解。

但在超深层高温高压条件下发生的烃–水–岩相互作用会改变气藏组分，而且有些深部幔源或壳源天然气，如氦气（He）、氮气（N₂）和二氧化碳（CO₂）等气体的加入，会使超深层天然气成分复杂化。

有意思的是，由于某些区域地层地温梯度低及超压效应，即使在超深层仍有可能找到液态烃。这些各种来源的烃类，经过多期次充注，会进入到不同类型的储层中。

专家说，太深了储层就致密。真的吗？

☝  全球碳酸盐岩的孔隙度随埋深增加而减少

据Ehrenberg，2005修编

超深层油气主要储存于大型高能沉积体的孔隙中。储层主要包括礁滩碳酸盐岩和三角洲或潮道碎屑岩砂体，它们经过溶蚀、白云岩化和破裂作用等建设性成岩改造，发育大量原生孔隙和次生孔隙，再由于烃类充注等因素使得这些孔隙得以保存下来。

超深层油气一般在哪里找？

大中型超深层油气田一般分布于烃源岩（以有机碳含量较高的泥页岩为主）大量生烃的中心附近，并且要求有良好的盖层条件与相对稳定的构造背景，这样油气藏才能保存下来。

超深层油气勘探目前主要成就

已在四川盆地、塔里木盆地获得勘探突破，发现了三个代表性的超深层油气田：

四川盆地元坝气田，主力产层是上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组礁滩白云岩储层，埋深6500–7110m，平均孔隙度5.2%，探明储量2190亿方；

塔里木盆地轮南–塔河岩溶缝洞型油田，主力产层是中下奥陶统鹰山组和一间房组碳酸盐岩储层，在埋深达6000m以上仍然保存大量岩溶缝洞储油单元，截止2014年底提交探明地质储量13.77亿吨；

库车坳陷克深–大北气田，主力产层是白垩系优质三角洲砂体储层，埋深达6000–8000m，孔隙度5.7%–7.9%，探明储量8300亿方。

超深层油气藏的勘探–开发需要“高超的”技术

超深层油气藏常具“四高一超”的特点，即高温、高压、高含硫、高产、超深，这就需要配套“高超的”勘探、开发新技术，包括：

• 基于“饱和激发”理论的地震信号采集及“层析成像静校正与分频静校正相结合”的地震信号处理技术；

  
  

• 基于“双元结构孔构参数–速度模型”的低孔高渗带储层预测技术；

  
  

• 基于“叠前二项式弹性波阻抗反演方法”的气水识别技术；

  
  

• 以“超正压射孔酸压测试技术”为核心的安全高效测试技术；

  
  

• 具防硫整体式结构、多重密封技术的FF级高压防硫采气井口，液控式“四闸板”防硫高压防喷器组合和安全联动装置，形成高压动态井口密封技术，配套自动采集装置。

下面，围观一下我们是怎么打超深层钻井的吧。

☝  超深层钻井过程（左图）及钻井完成后油气汇聚于钻孔（右图）的示意图

✎改编丨张学丰

☟ 改编原文

Xusheng Guo, Dongfeng Hu, Yuping Li, Jinbao Duan, Xuefeng Zhang, Xiaojun Fan, Hua Duan, Wencheng Li. Theoretical Progress and Key Technologies of Onshore Ultra-Deep Oil/Gas Exploration[J], Engineering, 2019,5(3):458-470. 

点击文末“阅读原文”可免费下载被改编的原文。

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