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当今世界，大国博弈从某种程度上来讲就是能源博弈。
作为世界上最大的发展中国家，中国是一个能源生产和消费大国，但因为供需矛盾越来越突出，我们对外依存度在年年攀升——2019年，我国石油对外依存度达到了70.8%，天然气对外依存度达到了43%。扭转这种被动局面，已经是箭在弦上，不得不发。
为此，国家提出要大力提升国内油气勘探开发力度，以保障国家能源安全。但我国油气资源主要集中在深层或多是非常规资源，资源品位差，地质条件复杂。提升我国钻完井工程技术成为必由之路。
经过多年科研攻关，我国钻完井技术取得了重大进步，实现了关键技术装备的国产化，形成了较为完善的技术体系，基本满足了我国油气勘探开发需求。但一些关键核心技术依然存在短板，技术装备还受制于人，突破那些“卡脖子”短板位置的钻完井关键核心技术，对打破国外封锁、支撑油气勘探开发、引领未来技术发展具有重要意义。
肩负使命，勇敢向前。手握“创新”这把提升我国油气工程技术水平的“金钥匙”，中国石化集团石油工程首席专家、石油工程技术研究院副院长曾义金和他带领的团队这些年来长期致力于复杂深层钻井理论研究和关键技术研发与工业化应用，为提升我国油气工程技术核心竞争力、复杂深层油气高效勘探开发水平做出了一系列可圈可点的卓越贡献。
钻出一片“深”天地
中国的油气资源丰富，但地质条件十分复杂且开发成本高。随着中浅层油气勘探程度的提高以及方法技术的进步，油气勘探向深层领域延伸已成必然。深层油气资源的接替直接关系到我国能源保障能力的提高。
我国深层油气资源丰富，陆上39%的剩余石油资源和57%的剩余天然气资源分布在深层，但它们的探明率较低，分别仅为12%和6.3%，所以深层油气资源是我国增储上产的重要领域。
国际上把井深超过4500米的井称为深井，超过6000米的井为超深井，超过9000米的井为特深井。深井超深井钻井技术是一个国家钻井水平的重要标志。
虽然意义重大，但对我们国家来说，要挺进地下深处，谈何容易。深井超深井钻井到底有多难？对此，曾义金有着深刻的体会：“我国深层油气埋藏的地质环境极端复杂，高温、高压、高应力，普遍存在盐膏层、岩石坚硬、缝洞发育等，由于各种复杂因素共存、叠加影响，钻井中容易引起‘涌、漏、塌、卡、斜’等复杂事件，钻井速度慢、钻井周期长、作业成本高，因此，深井超深井钻井是行业内公认的世界级难题。”
明知山有虎，偏向虎山行。虽然面对的是世界级难题，曾义金和他所在的团队并没有想过要放弃——从“九五”计划开始实施起，依托国家重点基金、原国家“863”、重大专项等项目课题，他们以四川和塔里木盆地为对象，将研究重点聚焦在深井超深井钻井关键技术与装置的提升与研发上，着力“提速、提效、提产”发起了持续攻关。“提速就是破解岩石高效破碎的原理与方法，提高地层钻井速度，延长一趟钻的钻井时间；提效就是降低井下复杂时效，保障井筒稳定，不喷、不漏、不塌；提产就是井眼穿行甜点区，延长水平井长度，沟通有效储层，提高单井产量。”凭借清晰的思路、目标和方向，多年埋首耕耘，曾义金及其团队收获了硕果满园。
针对提速，他们通过大量的室内研究和现场大数据分析，找到了钻速慢的原因，并提出了高效破岩新机制，创制了高温高压下新钻头和提速新工具，构建了深井提速技术。应用新技术后，破岩效率、工具寿命和性能显著增加，深井钻井速度提高35%～56%。
针对提效，他们心知解决地层、井筒失稳问题是高效成井的关键，这个问题在深井超深井钻井中非常突出。为此从解决机理入手，他们提出了裂缝、破碎地层和盐膏层控制方法，开发了新型堵漏新体系和钻井液体系，构建了盐膏层套管设计及复杂地层井眼稳定关键技术。相关技术应用使一次性堵漏成功率由32%提高到 84.5%，复杂失效由23%降到4%～8%，井下无卡钻、套管无损坏。
针对提产，他们研制了轨迹测量高温仪器、定向钻头、定点酸压工具，开发了环保型低摩阻钻井液、耐高温酸液，形成了超深水平井随钻精准钻井和高效开发技术。他们还创新技术助力深层油气开发，使得水平井中靶率达到了100%，水平段延伸能力提高了60%，有效储层钻遇率达到91%，显著提高了油气产量。2020年5月1日中央电视台报道的塔里木盆地高产发现的日产油450多方的顺北71X井就应用了相关技术。
曾义金还组织研发了高温高压环境下钻井液、水泥浆等配套技术与工具。技术创新使钻井周期缩短近50%，成本降低35%以上。支撑了元坝、塔河、顺北等我国超深层大型油气田的勘探开发。技术进步使过去钻不成的井变成能钻成，没效益的储层变成了高效油气区，钻成了塔深1、川深1、顺北鹰1井等30余口井深超8000m的高难度井，多次刷新亚洲直井和世界超深水平井最深纪录，使我国深井超深井钻井技术走在了世界的前列。
揭开非常规油气“面纱”
21世纪初，北美页岩气革命成功改变了世界地缘油气格局，也深刻地影响了我国。页岩气作为一种非常规清洁能源，在我国也成为勘探开发的热点，同时也开拓了钻完井技术创新发展的新途径。
“页岩气高效开发依赖于水平井钻井和分段压裂技术进步，由于我国地面、地下条件的复杂性，北美页岩气工程技术不能复制，必须建立适合我国的自主化工程技术。”曾义金说。与北美页岩气区相比，我国页岩气主要集中在四川盆地及周缘，地处山区，埋藏更深，受多期次强烈的造山构造运动影响，主力储层倾角大、有效层位薄，地质条件更复杂，钻完井工程面临着一系列技术挑战。曾义金作为中国石化工程技术领域带头人，冲在前头，承担起带领团队用创新攻克系列难关的重任。
“页岩气开发工程技术对我们来說是全新、空白的领域，在开发初期，关键技术主要依靠国外，成本高不说，效果还差。举步维艰让我们意识到只有依靠自己创新技术来开发才会有效益可言。”曾义金说。从2010年开始，他带领团队从学习北美技术入手，针对涪陵页岩气特点开展关键技术研究。为了更好、更快地发展技术，他每个星期都要组织团队召开研讨会，明确技术方向，解决关键难题。同时和中科院武汉岩土所、中国石油大学、A
作为世界上最大的发展中国家，中国是一个能源生产和消费大国，但因为供需矛盾越来越突出，我们对外依存度在年年攀升——2019年，我国石油对外依存度达到了70.8%，天然气对外依存度达到了43%。扭转这种被动局面，已经是箭在弦上，不得不发。
为此，国家提出要大力提升国内油气勘探开发力度，以保障国家能源安全。但我国油气资源主要集中在深层或多是非常规资源，资源品位差，地质条件复杂。提升我国钻完井工程技术成为必由之路。
经过多年科研攻关，我国钻完井技术取得了重大进步，实现了关键技术装备的国产化，形成了较为完善的技术体系，基本满足了我国油气勘探开发需求。但一些关键核心技术依然存在短板，技术装备还受制于人，突破那些“卡脖子”短板位置的钻完井关键核心技术，对打破国外封锁、支撑油气勘探开发、引领未来技术发展具有重要意义。
肩负使命，勇敢向前。手握“创新”这把提升我国油气工程技术水平的“金钥匙”，中国石化集团石油工程首席专家、石油工程技术研究院副院长曾义金和他带领的团队这些年来长期致力于复杂深层钻井理论研究和关键技术研发与工业化应用，为提升我国油气工程技术核心竞争力、复杂深层油气高效勘探开发水平做出了一系列可圈可点的卓越贡献。
钻出一片“深”天地
中国的油气资源丰富，但地质条件十分复杂且开发成本高。随着中浅层油气勘探程度的提高以及方法技术的进步，油气勘探向深层领域延伸已成必然。深层油气资源的接替直接关系到我国能源保障能力的提高。
我国深层油气资源丰富，陆上39%的剩余石油资源和57%的剩余天然气资源分布在深层，但它们的探明率较低，分别仅为12%和6.3%，所以深层油气资源是我国增储上产的重要领域。
国际上把井深超过4500米的井称为深井，超过6000米的井为超深井，超过9000米的井为特深井。深井超深井钻井技术是一个国家钻井水平的重要标志。
虽然意义重大，但对我们国家来说，要挺进地下深处，谈何容易。深井超深井钻井到底有多难？对此，曾义金有着深刻的体会：“我国深层油气埋藏的地质环境极端复杂，高温、高压、高应力，普遍存在盐膏层、岩石坚硬、缝洞发育等，由于各种复杂因素共存、叠加影响，钻井中容易引起‘涌、漏、塌、卡、斜’等复杂事件，钻井速度慢、钻井周期长、作业成本高，因此，深井超深井钻井是行业内公认的世界级难题。”
明知山有虎，偏向虎山行。虽然面对的是世界级难题，曾义金和他所在的团队并没有想过要放弃——从“九五”计划开始实施起，依托国家重点基金、原国家“863”、重大专项等项目课题，他们以四川和塔里木盆地为对象，将研究重点聚焦在深井超深井钻井关键技术与装置的提升与研发上，着力“提速、提效、提产”发起了持续攻关。“提速就是破解岩石高效破碎的原理与方法，提高地层钻井速度，延长一趟钻的钻井时间；提效就是降低井下复杂时效，保障井筒稳定，不喷、不漏、不塌；提产就是井眼穿行甜点区，延长水平井长度，沟通有效储层，提高单井产量。”凭借清晰的思路、目标和方向，多年埋首耕耘，曾义金及其团队收获了硕果满园。
针对提速，他们通过大量的室内研究和现场大数据分析，找到了钻速慢的原因，并提出了高效破岩新机制，创制了高温高压下新钻头和提速新工具，构建了深井提速技术。应用新技术后，破岩效率、工具寿命和性能显著增加，深井钻井速度提高35%～56%。
针对提效，他们心知解决地层、井筒失稳问题是高效成井的关键，这个问题在深井超深井钻井中非常突出。为此从解决机理入手，他们提出了裂缝、破碎地层和盐膏层控制方法，开发了新型堵漏新体系和钻井液体系，构建了盐膏层套管设计及复杂地层井眼稳定关键技术。相关技术应用使一次性堵漏成功率由32%提高到 84.5%，复杂失效由23%降到4%～8%，井下无卡钻、套管无损坏。
针对提产，他们研制了轨迹测量高温仪器、定向钻头、定点酸压工具，开发了环保型低摩阻钻井液、耐高温酸液，形成了超深水平井随钻精准钻井和高效开发技术。他们还创新技术助力深层油气开发，使得水平井中靶率达到了100%，水平段延伸能力提高了60%，有效储层钻遇率达到91%，显著提高了油气产量。2020年5月1日中央电视台报道的塔里木盆地高产发现的日产油450多方的顺北71X井就应用了相关技术。
曾义金还组织研发了高温高压环境下钻井液、水泥浆等配套技术与工具。技术创新使钻井周期缩短近50%，成本降低35%以上。支撑了元坝、塔河、顺北等我国超深层大型油气田的勘探开发。技术进步使过去钻不成的井变成能钻成，没效益的储层变成了高效油气区，钻成了塔深1、川深1、顺北鹰1井等30余口井深超8000m的高难度井，多次刷新亚洲直井和世界超深水平井最深纪录，使我国深井超深井钻井技术走在了世界的前列。
揭开非常规油气“面纱”
21世纪初，北美页岩气革命成功改变了世界地缘油气格局，也深刻地影响了我国。页岩气作为一种非常规清洁能源，在我国也成为勘探开发的热点，同时也开拓了钻完井技术创新发展的新途径。
“页岩气高效开发依赖于水平井钻井和分段压裂技术进步，由于我国地面、地下条件的复杂性，北美页岩气工程技术不能复制，必须建立适合我国的自主化工程技术。”曾义金说。与北美页岩气区相比，我国页岩气主要集中在四川盆地及周缘，地处山区，埋藏更深，受多期次强烈的造山构造运动影响，主力储层倾角大、有效层位薄，地质条件更复杂，钻完井工程面临着一系列技术挑战。曾义金作为中国石化工程技术领域带头人，冲在前头，承担起带领团队用创新攻克系列难关的重任。
“页岩气开发工程技术对我们来說是全新、空白的领域，在开发初期，关键技术主要依靠国外，成本高不说，效果还差。举步维艰让我们意识到只有依靠自己创新技术来开发才会有效益可言。”曾义金说。从2010年开始，他带领团队从学习北美技术入手，针对涪陵页岩气特点开展关键技术研究。为了更好、更快地发展技术，他每个星期都要组织团队召开研讨会，明确技术方向，解决关键难题。同时和中科院武汉岩土所、中国石油大学、A