观新疆 · 经济 | 玛北页岩油4321工程钻井攻坚纪实

编者按：

从传统能源资源大区到国家能源资源战略保障基地、从祖国边疆末梢到“一带一路”核心区、从传统的农牧业大区到新兴产业崛起之地……在广袤的祖国西北边陲，新疆正砥砺奋进、向新而行，锻造潜力无限的发展新引擎，构筑畅联欧亚的发展新优势，书写波澜壮阔的发展新篇章。

宏观着眼新疆，微观服务新疆，改革网深入聚焦新疆各地在经济、民生、文旅、生态等方面的发展成就，展现新疆各族人民团结奋斗、开拓创新的精神风貌，为大众呈现一个真实、立体、全面的新疆。

观新疆·经济，发展的脉搏在这片土地上强劲跳动。从传统产业的转型升级到新兴产业的蓬勃兴起，从基础设施的不断完善到创新驱动的深入推进，新疆凭借独特的资源优势和政策支持，以开放的姿态拥抱时代机遇，不断拓展经济发展新空间。

观新疆·民生，人民幸福是新疆发展的根本追求。一项项惠民政策如冬日暖阳，让各族群众共享发展成果，获得感、幸福感、安全感不断增强，描绘出一幅安居乐业的美好画卷。

观新疆·文旅，融合共进的旋律在此激昂奏响。丰富的历史文化遗产与壮美的自然风光在这里交相辉映，独特的民俗风情与现代的旅游服务相得益彰。新疆文旅产业的蓬勃发展，不仅促进经济的快速增长，也促进了各民族间的文化交融。

观新疆·生态，良好的生态环境是新疆可持续发展的坚实基础。“绿水青山就是金山银山”，新疆始终坚持绿色发展理念，在追求高质量发展的同时，坚守生态红线，积极推动可持续发展，努力实现经济发展与生态保护的良性互动。

改革网讯近日，荒芜的戈壁滩上，一则喜讯让所有投身玛北页岩油钻井事业的人倍感振奋：MYHW0902井的深度指针稳稳定格在6922米。这一时刻，标志着玛页1井区2000米长水平段二开井身结构成功推广，其钻井周期仅用87天——较邻井玛48H井同口径缩短133天，较首口二开试验井再缩短24天。

玛页104井钻井现场/卢杰铭摄

这组亮眼数据的背后，是一场持续四年、与地下“顽固分子”硬碰硬的艰难较量。

2021年，玛页1H井的钻头穿透千米地层时，不仅打破了人们对玛北油田的认知局限，更意外揭开了一个“宝藏”——层层坚硬岩层间，竟蕴藏着丰富的页岩油。可如何将这片“宝藏”有效开采出来，成为摆在众人面前的一道难题。

探测数据显示，玛北风城组页岩油埋藏深度普遍超4500米，是目前全球规模开发中埋藏最深的页岩油油藏。地下深处，石英、白云岩等硬质矿物“联手”，对页岩油形成重重封锁；陆源碎屑、火山碎屑等物质交织，造就了复杂多变的地层环境。更棘手的是，该地层压力系数高达1．2至1．9。

一时间，玛北页岩油成了新疆油田的开发版图里出名的“硬骨头”。

在这场没有现成经验可借鉴的地下“突围战”中，玛北页岩油钻井人摸着石头过河，不仅攻克了诸多技术难关，更为全国乃至全球页岩油开采提供了一份极具价值的实践模板。

攻坚直井破难题

“玛北页岩油埋深较大，直井段相较于其他页岩油藏更长，我们决定率先向直井段发起攻坚。”新疆油田公司采油工艺研究院（监理公司）（以下简称“采油院”）钻井工程研究所所长吴德胜介绍。

可在玛北，即便是看似笔直的直井段，其“路况”也远比同类油藏复杂。

2021年，玛页1H井开钻时，由于开采“路况”不清，钻头磨损较快，钻完3500米的直井段需要五六趟，不仅拖慢工期，还增加了成本。更麻烦的是，那些藏在岩层里的砾石，让钻头磨损问题更加严重。

面对困境，钻井人没有退缩。他们依据前期摸清的“直井段地层脾气表”，经过多次数据分析以及实验室模拟实验，总结出了直井段“攻略”：在地质较软的地层，给钻头“踩油门”——加大钻压和转速，让钻头极速切入；到了砾石等地层较硬的区域，则及时“松油门”，降低参数以减少对钻头的冲击。

这套“逢强则缓，遇弱则进”的参数优化方案，有效减少了钻头的磨损，让直井段的趟钻“换班”次数从五六趟缩减至2趟，2024年更是在多口井实现“一趟钻到底”，仅用一支钻头就完成了3500米直井段的钻井作业。

探路水平寻良策

水平段是连接地下储层的“关键通道”，而玛北风城组页岩油地质特征独特且复杂，水平段长度通常长达2000多米。

借鉴成熟技术，成为钻井人探索玛北页岩油开采的第一步。2021年玛页1H井开钻时，团队尝试引入吉木萨尔页岩油提速技术。这套技术曾将吉木萨尔页岩油钻井周期从91天压缩至27天，可在玛北，它却“水土不服”——最初钻一口井，耗时近200天，连“热身”效果都未达到。

“玛北油藏地层抗压强度是吉木萨尔页岩油的2－3倍，用吉木萨尔的‘钥匙’，根本打不开玛北这把‘新锁’。”新疆油田公司高级专家聂明虎解释道。

随后，钻井人又尝试借鉴了玛南风城组的“高速螺杆＋小齿多刀翼钻头”组合。可结果依旧不理想：全新钻头入井还没钻到40米就报废了。

钻井人没有被眼前的困境困住脚步，他们又搬出了“涡轮＋孕镶金刚石钻头”这套“豪华组合”。“孕镶钻头确实能以‘硬’碰‘硬’，突破坚硬地层，单趟钻进深度可达200米以上，是之前的5倍多。但综合计算经济成本后发现，这套组合并不适合长期用于玛北页岩油效益开发。”聂明虎说。

看似“走弯路”的借鉴探索，实则为后续创新铺平了道路。一次次尝试积累的“失败报告”，成了科研人员打造玛北页岩油专属钻井技术的重要参考，为打开玛北页岩油钻井大门提供了关键线索。

创新锻造“屠龙刀”

2023年，实验室里的一场实验带来了突破性发现：一块取自玛北的岩心被固定在破岩试验机上，随着钻压不断增加，原本纹丝不动的岩心表面突然“崩”出碎屑。这一现象明确揭示：玛北硬地层对“力”的敏感度，远高于对“速度”的敏感度。

项目团队正在讨论水平段提速方向/裘新农摄

而在钻井作业中，“力”的核心控制要素正是钻压。确定水平段“大钻压”钻井提速的攻关方向后，钻井人还需解决两个关键问题：如何让大钻压“加得上”，并且“加得久”？

为了让“大钻压”这把“屠龙刀”更锋利，钻井人尝试通过降低螺杆转速来提高钻头稳定性，同时增大扭矩来加大钻压。“降低转速后，钻头每一转的冲击力更强。在实际应用中，钻头的磨损程度显著减轻，最终的钻进进尺和机械钻速也都有了显著提升。”采油院钻井工程研究所技术骨干赵宇璇说。

不过，大钻压在钻进过程中易形成螺旋区引发自锁现象，导致上部钻具在井下回转时既无法持续钻进，也难以有效传力。因此，钻井人打破传统设计理念，通过更改钻杆的位置、增加钻杆数量形成了强刚性稳斜钻具组合，成功解决了大钻压下钻头无法灵活拐弯的问题。

同时，为了降低钻头磨损程度，玛北钻井人快速迭代了适配本区的强研磨PDC钻头，并持续优化地质工程一体化技术，为这场“地下长征”提供了更精准的“导航系统”。

一系列创新举措如同精密咬合的齿轮，推动玛北页岩油钻井驶入“快车道”。2025年，玛页1先导试验区MYHW1003井完成2000米水平段钻井，仅用86天。

突破极限克万难

对钻井工程而言，井身结构的优化，本质上是用技术创新打破“深则慢、难则贵”的行业魔咒。而在玛北，这项工作犹如“在刀尖上雕花”——钻井人面临着更深的埋藏深度、更长的裸眼段，以及更为复杂的地质条件。

但“固步自封”从不是玛北风城组钻井人的信条，明知“峭壁”难攀，他们偏要在“崖壁”上凿出“阶梯”。

针对玛北页岩油的特殊开采情况，科研人员联合各兄弟单位，从方案源头出发，提出“表层套管深下封漏层＋复合井眼降ECD＋强封堵体系保障井壁稳定”的技术组合拳，并在首口导眼井中验证上部地层承压能力＞1．5的关键数据。

念念不忘，必有回响。钻井人日夜牵挂的技术突破，在实验室与试验井中反复打磨的方案细节，最终顺着钻杆传递至地下深处。

2025年6月30日，当MYHW1002井的钻头钻至6915米完钻井深时，钻井现场传来一阵欢呼。此前，钻井人通过强化钻井液体系增强抑制性，精准跟踪材料加量，确保裸眼段长时间浸泡无垮塌掉块；完井阶段，钻井人又克服了环空返速极低的困境，实现套管安全固井。这一时刻，不仅定格了新疆油田最长裸眼封固纪录，更让玛页1井区的试验成为玛北页岩油提速降本的重要突破口，改写了超深层页岩油高效开发的“教科书”。

当全球页岩油开发都在为“深埋、高硬、高压”的难题犯愁时，玛北钻井人已先后刷新玛北页岩油最长水平段、最深页岩油二开井身结构两项纪录。而他们的脚步并未停歇，正朝着40天钻井周期的新目标全力冲刺！（作者：侯婧婧、高宇飞,通讯员:赵宇璇、李文靖、高迎春）