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

“在超深层寻找油气，好比站在珠(zhu)穆朗玛(ma)峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船。”油气行业常说(shuo)这么一句话。

一深带万难。地球半(ban)径约为6371千米，人类目前入地最(zui)大深度为12.262千米。如果将地球比作(zuo)一个鸡蛋(dan)，那么目前的探(tan)测还只停留在鸡蛋(dan)壳层面。

一难，在于地层岩性变化复杂。

深地塔科1井钻穿12套不同岩性、不同压力系统的岩层，地质构造复杂多变，极易(yi)发(fa)生井眼垮塌、卡(ka)钻、恶性井漏等(deng)事故。“岩层软硬交错，刚钻透硬如金刚石的硅质岩，下一米就可(ke)能遇到柔似橡(xiang)皮糖的膏岩层，钻头切削齿特别容易(yi)损伤。”中国石油塔里木油田(tian)公司执行董(dong)事、党工委(wei)书记王清华介绍。

每(mei)一次(ci)地层岩性变化，都要更换与之相适应的钻头，调整钻井液的各项配(pei)比。靠近(jin)地表的中浅层，一颗钻头日进尺最(zui)高能达600米；而在万米以深，钻头平(ping)均日进尺不超30米，就会磨损得近(jin)乎光滑。

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(gai)大小的面积承受超过1.4吨的重量，常规钻井工具、材料难以适应如此苛刻的工况环境，极易(yi)损坏或失效。

三(san)难，在于钻杆超重吨位超大扭矩。

深地塔科1井的地表井眼，直径超57厘米。井眼向下，1130多根钻杆首尾连(lian)接(jie)，自重超350吨。最(zui)细的钻杆仅有杯口粗(cu)细，在高温高压条件下，如面条般柔软，断(duan)裂风险高。不仅如此，万米之下的井壁如同蚁穴(xue)，空(kong)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(ke)能转不了1圈，如果钻杆的抗扭性或抗拉性不行，很容易(yi)出问题。

“9000米以深，没有任何邻井参数可(ke)以参考。每(mei)向下1米，都像是(shi)在无人区里凿出一条路(lu)。”深地塔科1井井长王春生最(zui)难忘的，是(shi)钻头距(ju)离1万米只差23米时，钻杆在井中突然断(duan)裂，卡(ka)钻、憋堵等(deng)问题轮番而至，经过15天连(lian)续奋战，才最(zui)终(zhong)解决。

深地塔科1井钻探(tan)，从(cong)地表到万米，用时279天；最(zui)后910米，却耗时300多天。

创新(xin)引领(ling)，让万米地层“看得见”“够得着”“采(cai)得出”

挺进万米深地，面临多项世界级难题和极限(xian)挑战。为保(bao)障深地塔科1井钻得成(cheng)、钻得好，中国石油联合多家企业、科研机构以及高等(deng)院(yuan)校共计数万人，集智攻(gong)关(guan)。

——借助三(san)维物探(tan)技术，让万米地层“看得见”。

地球物理勘探(tan)，相当于给地球做“CT”，可(ke)以看清井位所在的地层信息。深地塔科1井钻探(tan)过程中，东方物探(tan)依托三(san)维物探(tan)技术，用地震波对万米地层进行高清成(cheng)像，实(shi)现钻前预警、钻中预测，为工具仪器准备、工艺技术优化提供支撑；中油测井则采(cai)用电、声、核、磁等(deng)尖端手段，对钻过的所有地层实(shi)现厘米级精准标定(ding)，擦亮探(tan)视超深地层的“眼睛”。

“深地塔科1井成(cheng)功完钻，验证了我(wo)们对万米以深地质理论认(ren)识的正确性，地质预测和实(shi)钻结果基本吻合，深度误差不到1%。”塔里木油田(tian)勘探(tan)开发(fa)研究院(yuan)风险勘探(tan)研究项目经理孙崇浩说(shuo)。

——应用12000米钻机等(deng)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(zuo)业过程中，下套管时最(zui)大吨位达665吨，常规钻机的提升能力无法满(man)足钻探(tan)要求。中国石油自主研发(fa)了全球陆上首台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(tie)齿铜牙(ya)”。不同岩性的地层，需要适配(pei)不同的钻头选型、齿形排列分(fen)布及工具配(pei)套。项目团队自主研制了超硬复合片及高端钻头，全力保(bao)障钻井提速(su)。

钻井液，钻井的“循环血(xue)液”。它具有携带岩屑、平(ping)衡地层压力、冷却钻头等(deng)多项功能，钻井过程中，如果抗温抗压能力不足，极易(yi)失效。科研团队经过上百次(ci)配(pei)方调整和上千次(ci)体系试验，研发(fa)出抗220摄氏度水基钻井液，满(man)足应对复杂工况的需求。

——研制高强度取岩芯成(cheng)套工具，让万米岩芯“采(cai)得出”。

作(zuo)为地下岩石的剖面截取物，岩芯是(shi)人类了解地球深部唯(wei)一的实(shi)物资料。中国石油天然气股(gu)份有限(xian)公司总地质师江同文介绍，针对相关(guan)地层强度高、易(yi)破碎等(deng)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(cheng)功收获12.64米岩芯，珍(zhen)贵程度堪比“月壤”。

“突破万米意味着我(wo)国油气工程技术发(fa)展进入一个崭新(xin)的阶段，代表我(wo)们初(chu)步构建(jian)了万米深地钻完井技术高地与原创技术策(ce)源地。”中国工程院(yuan)院(yuan)士孙金声说(shuo)。

端牢(lao)能源饭碗，解开深地奥秘

挺进地球深部，每(mei)一米都是(shi)对未知的挑战，每(mei)一寸都是(shi)向极限(xian)的突破，难度一点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探(tan)月小，这个万米非入不可(ke)吗？

这是(shi)端牢(lao)能源饭碗的坚实(shi)支撑。

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

“向深地进军是(shi)我(wo)国未来油气发(fa)展的必由之路(lu)。”中国石油天然气股(gu)份有限(xian)公司副总裁何江川(chuan)介绍，中国石油在新(xin)疆和四川(chuan)等(deng)地的6000米至9000米深度，已发(fa)现一个10亿吨级大油田(tian)和3个万亿立(li)方米大气区。2017年(nian)至2024年(nian)，中国石油6000米以深超深井数量从(cong)100口增长到1860口，8000米以深特深井数量从(cong)0口增长到208口。

这是(shi)解开深地奥秘的关(guan)键(jian)钥(yao)匙。

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

中国石油科研人员根据岩芯、岩屑以及测录井等(deng)地质样品和数据，绘制出亚洲第一份万米地质剖面图，为深地科学探(tan)索和油气勘探(tan)提供一手实(shi)物资料，有力支撑了地球深部结构与物质组(zu)成(cheng)、地球演(yan)化、气候变迁等(deng)重大基础(chu)科学问题研究。

这是(shi)产业强链补链的实(shi)战练(lian)兵。

套管要抗挤压，宝钢股(gu)份自主研发(fa)的产品，钢级、密封性能等(deng)关(guan)键(jian)指标均比最(zui)高钢级套管高出超20%；常规钻机提升能力不足，中国石油宝石机械设计全球陆上首台12000米自动化钻机；钻头要硬核，中国石化江钻公司提供高强耐磨、高韧抗冲的复合片……合力攻(gong)坚，优势互(hu)补，形成(cheng)创新(xin)合力。

“深地塔科1井钻探(tan)形成(cheng)了自主可(ke)控的万米关(guan)键(jian)核心技术体系，助推我(wo)国深地钻探(tan)关(guan)键(jian)装备、工具、材料迭代升级。”王清华介绍。以国产钻头为例，价格比进口钻头下降近(jin)一半(ban)，钻井速(su)度却提高约50%，相关(guan)技术指标处(chu)于国际先进水平(ping)。

回望来路(lu)，20世纪(ji)70年(nian)代，我(wo)国第一口井深超过7000米的钻井完钻。从(cong)7000米到突破8000米，历经29年(nian)；从(cong)8000米到迈入9000米，历经15年(nian)；从(cong)9000米到冲破10000米大关(guan)，仅用3年(nian)。

10910米不是(shi)终(zhong)点。中国人向深地探(tan)索的脚步迈得更快(kuai)、更远。