西北油田自研大型物理模拟实验装置复刻“地下珠峰”极端环境
石榴云/新疆日报记者 于江艳 通讯员 王福全
9月1日，中国石油化工股份有限公司西北油田分公司实验检测技术中心一片忙碌，科研人员正应用国内首套大型超深断控储层高温高压物理模拟实验装置，开展顺北44X井组氮气吞吐模拟实验，寻找不同开采方式下凝析油气产出变化规律，为现场注气开发方案优化提供科学依据。
8月12日，西北油田实验检测技术人员正在进行大型实验装置运行测试。王福全 摄
自主研制大型超深断控储层高温高压物理模拟实验装置是西北油田打好科产融创攻坚战的重点项目之一。该装置占地50平方米，由井组模型、驱替系统、计量动态监测系统三大部分组成，于今年8月正式投用。
近年来，西北油田聚焦勘探开发难题，统筹专业人才、科研经费等资源同向发力，有效推动科研与生产深度融合、落地见效。“我们仅用两年时间，就完成这套大型实验装置自主研制，填补国内相关实验装备领域技术空白，为超深断控油气藏高效勘探开发打通全新技术路径。”西北油田实验检测技术中心副主任贾星亮说，以前只能依靠地质资料推演地下油气运移规律，现在可以将超深储层真实环境复刻到实验室，有力推动科技创新质效提升。
8月12日，西北油田实验检测技术人员正在进行大型实验装置运行测试。王福全 摄
近年来，塔里木盆地油气勘探开发不断向深向新拓展，新层系、新区域地质构造错综复杂，断控储层缝洞形态千变万化，给高效勘探开发带来诸多新挑战。尤其是顺北区域，油藏平均埋深超8000米，钻井深度普遍达到8000至9000米，被誉为“地下珠峰”，勘探开发更是世界级难题。大型物理模拟实验装置能够在实验室内复刻地下储层温度、地层压力、井网分布、缝洞形态等真实条件，把深埋地下看不见、摸不着的油气流动过程搬到科研人员眼前。
该装置研发集结实验检测技术中心、勘探开发研究院等专业技术骨干，同时联动中国地质大学（武汉）等高校专家学者、实验设备厂家技术人员，共同组建研发团队发起攻关。
极端工况模拟是整套装置研制最难啃的骨头。装置需复刻地下180摄氏度高温、70兆帕高压环境，并保证长时间安全稳定运行，对设备材质、密封工艺、结构设计都是极限考验。
对此，研发团队反复论证方案，一遍遍优化装置结构，逐级开展升压测试，不厌其烦校验密封性能，终于突破极端工况下稳定运行技术瓶颈。研发团队还利用大数据技术，为地下储层构建数字孪生体，把盆地超深层纷繁复杂地质空间精准映射到实验室。
8月12日，西北油田实验检测技术人员正在进行大型实验装置运行测试。王福全 摄
2025年10月，研发团队开展装置现场应用实验，完整复刻顺北44X井组凝析气藏从衰竭开采到注气保压开采全流程，研发工作取得关键性突破。今年5月，装置正式通过中国石化集团验收。
