新疆石油报记者 马世军 通讯员 白祺琪
新疆石油报记者 姚继东 摄
【专家简介】
罗平亚，1963年毕业于四川石油学院（今西南石油大学）钻井专业，1990年至2005年任西南石油学院院长，1995年当选为中国工程院院士。罗平亚一直从事石油工程方面的教学与研究工作，在抗高温深井泥浆、聚合物泥浆技术、保护油层的钻井、完井技术以及井壁稳定、水平井钻井技术、渗流物理化学、三次采油技术、油田应用化学工程理论和应用技术等方面取得了一批重要成果。先后主持和完成了40余项部省级以上的科研项目，获部省级以上科研成果奖励30余项（次）， 其中国家级奖6项，部省级一等奖9项。出版专著6部，论文70余篇。培养硕、博士60多人。
10月24日，准噶尔盆地天然气开发技术研讨会在乌鲁木齐召开，84岁的中国工程院院士罗平亚应邀出席并作专题报告。就准噶尔盆地深部地层钻井相关难题及解决方案，记者专访了罗平亚院士。
“更广”“更深”
石油人的两个新“挑战”
随着油气勘探钻井领域的不断扩大以及不断向地下纵深进军，钻井工艺技术也遇到新的、更复杂的问题，由此产生的一系列新课题，是当下石油人和广大石油科技工作者必须解答的问卷。
油气勘探钻井领域的不断扩展，使之由陆地钻井向海洋钻井进发，尤其是向深海进军，扩展了石油勘探开发的广度。向海洋进军，开展深水钻探，是石油人宿夜的梦想。相较陆地钻井，海洋钻井有着与之完全不同的条件和要求，经过我国科技工作者和石油人的不断努力拼搏，海洋钻井目前已经在研究上取得了可喜的成绩，但是进行大规模全面应用还需要走一段很长的路，对比国外成熟的深水钻探，我国的深水钻探，无论是从装备上，还是从技术上、勘探效果上，都存在着很大的差距，需要科技工作者持续攻关，不断突破卡脖子技术、攻克关键技术和核心材料难关。
向深部地层进军，挺进地下“珠峰”，是当前面临的另一个挑战，也是陆上石油勘探的一项重要任务。从地上纵深向下，直抵万米找油，是新疆地区加快油气勘探的必由之路，目前表现最明显的是塔里木油田。塔里木油田普遍井深已经达到7000米以上了，这个钻井深度，如果放在以前，是想都不敢想的钻井深度。回想我国上世纪70年代打的第一口超深井，井深7000多米，那可是集中了全国的力量，可以想见攻克这一深井的难度之大。
深部地层钻井路上的“拦路虎”
随着我国钻井技术的不断进步、装备制造业的飞速发展以及新材料的不断应用，目前，钻探一口深度达7000米的深井已经不存在技术、装备以及仪器等诸多方面的困扰了。但是仅仅打一口7000米的深井已经不能满足油气开发的需要了，我们需要向地层更深部进发，具体地说，应该是向深部、复杂地层钻进，这是目前面临的最大挑战。
这里面需要解决几个重大问题，第一是装备问题。向深部地层进军，不断挑战钻井极限，需要使用能够耐受更深层地下复杂条件下的装备。首先需要解决和攻关的第一道难题是钻机，我们需要8000米、9000米甚至万米钻机；其次，还需要不断攻关与深部地层钻井相配套的井口装置以及其他工具，包括钻头等。
在所有的深部地层钻井设备、仪器、工具、钻井技术难题中，都躲不开、绕不去的一道坎，就是高温高压问题，这也是深部地层钻井需要解决的第二个重大问题。180摄氏度至220摄氏度，在深部地层钻进中将是一个常态；100个兆帕到100多个兆帕的高压也将是深部地层钻井的常态。这种高温高压下的钻井工艺，钻井工具以及相应的材料，包括钻井液都将是深部地层钻井路上必须解答的新命题，都需要去攻关、去解决。
高温高压带来的直接影响就是所有的工具、配件以及相应的部件，比如说橡胶、芯片以及其他相关的材料，都要经受得住长久的高温高压考验，而最直接影响的就是钻井液。钻井液必须耐高温、耐高压，这种高温高压则是以比一般难度还要大数量级的变化。现在我们研究的钻进液，能够耐受160摄氏度已经过关，180摄氏度的也已经过关，但是目前耐受200摄氏度的钻井液还没完全过关，220摄氏度的钻井液还正在攻关和研究之中，因此，仅仅钻井液这一项，遇到的问题都很复杂，需要解决的技术难题都很多。
还有一个方面就是固井的水泥浆，同样需要解决高温高压下的水泥浆材料问题，其攻关难度不比钻井液的难度小，它更需要能够耐高温高压的新材料，特别是耐高温材料，这样才能解决超深井的固井问题，这些问题的解决，将会带来整个深部地层钻井工艺上的深刻变革。
此外，还有最后一个更大的问题需要重点解决，井越深，受套管限制，裸眼井长就会随之增长。裸眼井长增长，在同一个裸眼段的三个压力就可能不协调，形成安全密度窗口，这时候，密度就可能在很小的范围的内波动，密度大了，甚至稍微大一点，就可能漏；密度稍微小一点，就会出现两种情况：要么井喷，要么井塌，这两种情况的任意一种情况发生，都将产生严重后果。总之，井越深，裸眼段增长的概率就会大幅度提高，这就倒逼我们从钻进设计到工艺、防塌技术以及堵漏技术、防漏技术以及井控技术等一整套的技术都有新的发展，或者革命性进步，才能够解决这一系列的问题。
可以说，深部钻井对钻井完井的每一个环节都会是一个新的考验。深部地层钻井，从硬件到软件、从工程技术到使用的材料，以及相适应或者配套的技术、装备、仪器等都会是新一代的创造，所以说，成功的路上是布满荆棘的，是非常困难的。
进军深层超深层未来可期
除此之外，深部地层钻井还会遭遇井塌、井壁失稳等问题，以及地层中粘土水化、地层小于微米的裂缝有效封堵等世界级难题，都是解决深部地层顺利钻进的瓶颈问题。
虽然开展深部地层钻进难度很大，困难很多，但是从世界发展趋势来看，进行深层、超深层钻井已经是大势所趋，我国已经将深部地层钻井作为发展的一个方向，大步向“深地”进军。
石油科技工作者瞄准目标，以问题为导向，聚焦深层、超深层钻井各个环节，在设备、技术工艺、配套仪器仪表、新材料等各个展开了深入细致的研究，目前已经取得了可喜的成绩。目前我国已经可以独立生产万米甚至12000米的钻机，相继解决了深部地层钻进的很多技术工艺问题，并在深地塔科1井、四川盆地万米深井钻井过程中，组成攻关团队，进行集中、联合攻关，随时解决遇到的新问题，不断克服深层高温高压下的钻井液、泥浆、设备等问题。最新的研究表明，我国对防止井塌、微米级以下裂缝封堵、粘土水化等世界级难题也已经寻找到了有效的解决办法，为解决至今没能很好解决的深部复杂地层和细微裂缝发育的页岩长水平井井壁不稳定的难题提供了一种有效、可行、成本可控的方法和技术，有效防止掉块产生及引发的各种井下复杂情况。
强化井壁稳定本土化融合研究
准噶尔盆地已经成为石油能源战略接替的主战场，新疆油田以国家能源安全为首要任务，积极开展深部地层钻井研究和实践，在准噶尔盆地南缘天然气开发中运用深部地层钻井技术设备，为天然气的勘探开发作出了积极的贡献。
就目前准噶尔盆地深层钻井中遇到的井壁稳定问题，重点是要加强本土化的研究，将我国井壁稳定技术与本地地层岩性结合起来，寻找到切实可行的解决办法。
我国已经具有包括原理、材料、方法等解决当前重大井壁稳定问题的基础，深部地层井壁稳定剂的发展方向已经明确、技术路现线已经指明，在这个基础之上，怎么进一步让该技术更能适合于准噶尔盆地的地层条件和地层岩性的需要，真正把它变成能够适合于准噶尔盆地的井壁稳定的防塌技术，将是新疆油田科技工作者奋斗的目标。希望通过在准噶尔盆地的进一步研究深化，进一步推动这一技术的全国进步。
责任编辑：沙露
本期编辑：王若惟
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