“在超深层寻找油气(qi)，好比站在珠穆朗玛峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船”

“在超深层寻找油气(qi)，好比站在珠穆朗玛峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船。”油气(qi)行业常说这么(me)一句话。

一深带万难。地球半径约为6371千米，人类目前入地最(zui)大深度为12.262千米。如果将(jiang)地球比作一个鸡蛋，那么(me)目前的探测还只停留在鸡蛋壳层面。

一难，在于地层岩性(xing)变(bian)化复杂(za)。

深地塔科1井钻穿12套不同岩性(xing)、不同压力系统的岩层，地质构造复杂(za)多(duo)变(bian)，极易发生井眼垮塌、卡钻、恶性(xing)井漏等事故。“岩层软硬交错，刚钻透硬如金刚石的硅质岩，下一米就(jiu)可能遇到柔似橡皮糖的膏岩层，钻头切(qie)削齿特(te)别容易损伤。”中国石油塔里(li)木油田公(gong)司执行董(dong)事、党工委书记(ji)王清华介(jie)绍。

每一次(ci)地层岩性(xing)变(bian)化，都要更换与之相适应(ying)的钻头，调整钻井液的各项配比。靠近(jin)地表的中浅层，一颗钻头日进尺最(zui)高能达(da)600米；而在万米以深，钻头平均日进尺不超30米，就(jiu)会磨损得近(jin)乎光(guang)滑。

二难，在于井下超高温超高压。

随着地层深度增加，温度、压力也随之增加。深地塔科1井的井下最(zui)高温度220摄氏度，最(zui)高压力145兆帕、相当于指甲盖大小(xiao)的面积(ji)承受(shou)超过1.4吨的重量，常规钻井工具、材料难以适应(ying)如此(ci)苛刻的工况环境，极易损坏或失效。

三难，在于钻杆超重吨位超大扭矩。

深地塔科1井的地表井眼，直(zhi)径超57厘米。井眼向下，1130多(duo)根钻杆首尾连接，自重超350吨。最(zui)细(xi)的钻杆仅有杯口粗细(xi)，在高温高压条件下，如面条般柔软，断裂风险(xian)高。不仅如此(ci)，万米之下的井壁如同蚁穴，空间极窄。超重吨位、超大扭矩的钻杆在地表转10圈，地下钻头可能转不了1圈，如果钻杆的抗(kang)扭性(xing)或抗(kang)拉性(xing)不行，很(hen)容易出问题。

“9000米以深，没有任何邻井参(can)数可以参(can)考。每向下1米，都像是在无人区里(li)凿出一条路。”深地塔科1井井长王春生最(zui)难忘的，是钻头距离1万米只差23米时，钻杆在井中突然断裂，卡钻、憋堵等问题轮番(fan)而至，经(jing)过15天(tian)连续奋战，才最(zui)终解(jie)决。

深地塔科1井钻探，从地表到万米，用时279天(tian)；最(zui)后910米，却耗时300多(duo)天(tian)。

创新引领，让万米地层“看得见”“够得着”“采得出”

挺进万米深地，面临多(duo)项世(shi)界级难题和极限挑战。为保障深地塔科1井钻得成、钻得好，中国石油联合多(duo)家企(qi)业、科研机构以及高等院校共计数万人，集智(zhi)攻关。

——借助三维物探技术，让万米地层“看得见”。

地球物理勘探，相当于给地球做“CT”，可以看清井位所(suo)在的地层信息。深地塔科1井钻探过程中，东方物探依(yi)托(tuo)三维物探技术，用地震波对万米地层进行高清成像，实现钻前预警、钻中预测，为工具仪(yi)器准备、工艺(yi)技术优化提供支撑；中油测井则采用电、声、核、磁等尖端手(shou)段，对钻过的所(suo)有地层实现厘米级精(jing)准标(biao)定，擦(ca)亮探视超深地层的“眼睛(jing)”。

“深地塔科1井成功完钻，验证了我们(men)对万米以深地质理论认(ren)识的正确性(xing)，地质预测和实钻结(jie)果基(ji)本吻(wen)合，深度误差不到1%。”塔里(li)木油田勘探开发研究院风险(xian)勘探研究项目经(jing)理孙(sun)崇浩说。

——应(ying)用12000米钻机等国产设备，让万米地层“够得着”。

钻机，钻井的“动力引擎”。深地塔科1井作业过程中，下套管时最(zui)大吨位达(da)665吨，常规钻机的提升能力无法满足钻探要求。中国石油自主研发了全球陆上首台(tai)12000米自动化钻机，载重能力提升至最(zui)大900吨。

钻头，钻井的“铁齿铜牙”。不同岩性(xing)的地层，需(xu)要适配不同的钻头选(xuan)型、齿形排列分布及工具配套。项目团队自主研制了超硬复合片及高端钻头，全力保障钻井提速。

钻井液，钻井的“循环血液”。它具有携带岩屑、平衡(heng)地层压力、冷却钻头等多(duo)项功能，钻井过程中，如果抗(kang)温抗(kang)压能力不足，极易失效。科研团队经(jing)过上百次(ci)配方调整和上千次(ci)体(ti)系试验，研发出抗(kang)220摄氏度水(shui)基(ji)钻井液，满足应(ying)对复杂(za)工况的需(xu)求。

——研制高强度取岩芯成套工具，让万米岩芯“采得出”。

作为地下岩石的剖(pou)面截取物，岩芯是人类了解(jie)地球深部唯一的实物资料。中国石油天(tian)然气(qi)股份有限公(gong)司总地质师江同文介(jie)绍，针对相关地层强度高、易破碎等难题，项目团队首创耐240摄氏度高强度取岩芯工具、高效破岩取岩芯钻头，成功收(shou)获12.64米岩芯，珍贵程度堪比“月壤”。

“突破万米意味着我国油气(qi)工程技术发展进入一个崭新的阶段，代表我们(men)初步构建了万米深地钻完井技术高地与原创技术策源地。”中国工程院院士孙(sun)金声说。

端牢能源饭碗，解(jie)开深地奥秘

挺进地球深部，每一米都是对未知(zhi)的挑战，每一寸都是向极限的突破，难度一点不比“蛟(jiao)龙”下海、“嫦娥(e)”探月小(xiao)，这个万米非入不可吗？

这是端牢能源饭碗的坚实支撑。

数据显示，世(shi)界新增油气(qi)储量的60%来自深部地层，我国深层、超深层油气(qi)资源达(da)671亿吨油当量，占全国油气(qi)资源总量约34%。深地塔科1井所(suo)在的塔里(li)木盆地，一口超深油气(qi)井日产油气(qi)当量最(zui)高1000余吨，相当于数十口甚至上百口浅层气(qi)井的产量。

“向深地进军是我国未来油气(qi)发展的必由之路。”中国石油天(tian)然气(qi)股份有限公(gong)司副(fu)总裁何江川介(jie)绍，中国石油在新疆和四川等地的6000米至9000米深度，已发现一个10亿吨级大油田和3个万亿立方米大气(qi)区。2017年至2024年，中国石油6000米以深超深井数量从100口增长到1860口，8000米以深特(te)深井数量从0口增长到208口。

这是解(jie)开深地奥秘的关键钥匙。

10001米，灰(hui)白色的粉晶云岩；10780米，泥金色的云质灰(hui)岩；10906米，石墨色的泥岩……显微镜下，深地塔科1井钻探过程中，取出的岩石样品颜色形态各异(yi)。

中国石油科研人员根据岩芯、岩屑以及测录井等地质样品和数据，绘制出亚洲第一份万米地质剖(pou)面图，为深地科学探索和油气(qi)勘探提供一手(shou)实物资料，有力支撑了地球深部结(jie)构与物质组成、地球演(yan)化、气(qi)候变(bian)迁等重大基(ji)础科学问题研究。

这是产业强链补链的实战练兵。

套管要抗(kang)挤压，宝钢股份自主研发的产品，钢级、密封性(xing)能等关键指标(biao)均比最(zui)高钢级套管高出超20%；常规钻机提升能力不足，中国石油宝石机械(xie)设计全球陆上首台(tai)12000米自动化钻机；钻头要硬核，中国石化江钻公(gong)司提供高强耐磨、高韧抗(kang)冲的复合片……合力攻坚，优势互补，形成创新合力。

“深地塔科1井钻探形成了自主可控的万米关键核心技术体(ti)系，助推我国深地钻探关键装备、工具、材料迭代升级。”王清华介(jie)绍。以国产钻头为例，价格比进口钻头下降(jiang)近(jin)一半，钻井速度却提高约50%，相关技术指标(biao)处于国际先进水(shui)平。

回望来路，20世(shi)纪(ji)70年代，我国第一口井深超过7000米的钻井完钻。从7000米到突破8000米，历经(jing)29年；从8000米到迈入9000米，历经(jing)15年；从9000米到冲破10000米大关，仅用3年。

10910米不是终点。中国人向深地探索的脚步迈得更快、更远。