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

“在超深层寻找油气，好比站在珠穆朗玛峰(feng)顶，要看清雅鲁藏布江(jiang)上的游船。”油气行业常说这么一句话。

一深带(dai)万(wan)难(nan)。地球半径约为(wei)6371千米，人类目前(qian)入地最大深度为(wei)12.262千米。如果(guo)将地球比作一个鸡蛋，那(na)么目前(qian)的探测还(hai)只停留在鸡蛋壳层面(mian)。

一难(nan)，在于地层岩性变(bian)化(hua)复(fu)杂。

深地塔科1井钻穿12套不同(tong)岩性、不同(tong)压力系统的岩层，地质构造复(fu)杂多变(bian)，极易发生井眼垮塌、卡钻、恶性井漏等事故。“岩层软硬交错，刚钻透硬如金刚石的硅质岩，下一米就可能遇到柔似橡皮糖(tang)的膏岩层，钻头切削(xue)齿特别(bie)容易损伤。”中国(guo)石油塔里木油田公司执行董事、党工(gong)委书记(ji)王清华(hua)介绍。

每一次(ci)地层岩性变(bian)化(hua)，都要更换与之相适应的钻头，调(diao)整钻井液的各项配比。靠近地表的中浅层，一颗钻头日进尺最高能达600米；而在万(wan)米以深，钻头平均日进尺不超30米，就会磨损得近乎光滑。

二难(nan)，在于井下超高温(wen)超高压。

随着地层深度增加，温(wen)度、压力也随之增加。深地塔科1井的井下最高温(wen)度220摄氏度，最高压力145兆帕(pa)、相当于指甲盖大小的面(mian)积承(cheng)受超过1.4吨的重量，常规钻井工(gong)具、材料难(nan)以适应如此苛刻(ke)的工(gong)况环境，极易损坏或失效。

三难(nan)，在于钻杆超重吨位超大扭矩(ju)。

深地塔科1井的地表井眼，直径超57厘米。井眼向下，1130多根(gen)钻杆首尾连接，自重超350吨。最细的钻杆仅有杯口粗细，在高温(wen)高压条(tiao)件下，如面(mian)条(tiao)般(ban)柔软，断裂风险高。不仅如此，万(wan)米之下的井壁如同(tong)蚁穴，空间极窄(zhai)。超重吨位、超大扭矩(ju)的钻杆在地表转10圈，地下钻头可能转不了1圈，如果(guo)钻杆的抗(kang)扭性或抗(kang)拉性不行，很容易出问题(ti)。

“9000米以深，没(mei)有任何邻井参数可以参考。每向下1米，都像是在无(wu)人区里凿出一条(tiao)路。”深地塔科1井井长王春生最难(nan)忘的，是钻头距离1万(wan)米只差23米时，钻杆在井中突然断裂，卡钻、憋堵等问题(ti)轮番而至，经过15天连续奋战，才最终解决。

深地塔科1井钻探，从地表到万(wan)米，用时279天；最后910米，却(que)耗时300多天。

创新引领，让(rang)万(wan)米地层“看得见”“够得着”“采得出”

挺进万(wan)米深地，面(mian)临多项世界级难(nan)题(ti)和极限挑(tiao)战。为(wei)保(bao)障深地塔科1井钻得成、钻得好，中国(guo)石油联(lian)合多家企业、科研机构以及高等院校共计数万(wan)人，集(ji)智攻关。

——借助三维物探技(ji)术，让(rang)万(wan)米地层“看得见”。

地球物理勘(kan)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，东方物探依托(tuo)三维物探技(ji)术，用地震波对万(wan)米地层进行高清成像，实现(xian)钻前(qian)预警、钻中预测，为(wei)工(gong)具仪器准备、工(gong)艺技(ji)术优化(hua)提供(gong)支撑；中油测井则采用电、声、核、磁等尖端手段，对钻过的所(suo)有地层实现(xian)厘米级精(jing)准标(biao)定，擦亮探视超深地层的“眼睛”。

“深地塔科1井成功完钻，验证(zheng)了我们对万(wan)米以深地质理论认识的正(zheng)确性，地质预测和实钻结果(guo)基本吻合，深度误差不到1%。”塔里木油田勘(kan)探开发研究院风险勘(kan)探研究项目经理孙崇浩说。

——应用12000米钻机等国(guo)产设(she)备，让(rang)万(wan)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，下套管时最大吨位达665吨，常规钻机的提升(sheng)能力无(wu)法满足钻探要求(qiu)。中国(guo)石油自主研发了全球陆上首台12000米自动化(hua)钻机，载(zai)重能力提升(sheng)至最大900吨。

钻头，钻井的“铁齿铜牙”。不同(tong)岩性的地层，需要适配不同(tong)的钻头选型、齿形排列分布及工(gong)具配套。项目团队自主研制了超硬复(fu)合片及高端钻头，全力保(bao)障钻井提速。

钻井液，钻井的“循环血液”。它具有携带(dai)岩屑、平衡地层压力、冷(leng)却(que)钻头等多项功能，钻井过程中，如果(guo)抗(kang)温(wen)抗(kang)压能力不足，极易失效。科研团队经过上百次(ci)配方调(diao)整和上千次(ci)体系试验，研发出抗(kang)220摄氏度水(shui)基钻井液，满足应对复(fu)杂工(gong)况的需求(qiu)。

——研制高强度取岩芯成套工(gong)具，让(rang)万(wan)米岩芯“采得出”。

作为(wei)地下岩石的剖面(mian)截取物，岩芯是人类了解地球深部唯一的实物资料。中国(guo)石油天然气股份有限公司总地质师江(jiang)同(tong)文介绍，针对相关地层强度高、易破碎等难(nan)题(ti)，项目团队首创耐240摄氏度高强度取岩芯工(gong)具、高效破岩取岩芯钻头，成功收获12.64米岩芯，珍贵(gui)程度堪比“月壤(rang)”。

“突破万(wan)米意味着我国(guo)油气工(gong)程技(ji)术发展进入一个崭新的阶段，代表我们初步构建了万(wan)米深地钻完井技(ji)术高地与原创技(ji)术策(ce)源地。”中国(guo)工(gong)程院院士孙金声说。

端牢能源饭碗，解开深地奥秘

挺进地球深部，每一米都是对未知的挑(tiao)战，每一寸都是向极限的突破，难(nan)度一点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探月小，这个万(wan)米非入不可吗？

这是端牢能源饭碗的坚实支撑。

数据显(xian)示，世界新增油气储量的60%来自深部地层，我国(guo)深层、超深层油气资源达671亿吨油当量，占全国(guo)油气资源总量约34%。深地塔科1井所(suo)在的塔里木盆地，一口超深油气井日产油气当量最高1000余(yu)吨，相当于数十口甚至上百口浅层气井的产量。

“向深地进军是我国(guo)未来油气发展的必由之路。”中国(guo)石油天然气股份有限公司副总裁何江(jiang)川介绍，中国(guo)石油在新疆和四川等地的6000米至9000米深度，已发现(xian)一个10亿吨级大油田和3个万(wan)亿立方米大气区。2017年至2024年，中国(guo)石油6000米以深超深井数量从100口增长到1860口，8000米以深特深井数量从0口增长到208口。

这是解开深地奥秘的关键钥匙。

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

中国(guo)石油科研人员(yuan)根(gen)据岩芯、岩屑以及测录井等地质样品和数据，绘(hui)制出亚洲第一份万(wan)米地质剖面(mian)图，为(wei)深地科学(xue)探索和油气勘(kan)探提供(gong)一手实物资料，有力支撑了地球深部结构与物质组成、地球演化(hua)、气候变(bian)迁(qian)等重大基础科学(xue)问题(ti)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、密封性能等关键指标(biao)均比最高钢级套管高出超20%；常规钻机提升(sheng)能力不足，中国(guo)石油宝石机械设(she)计全球陆上首台12000米自动化(hua)钻机；钻头要硬核，中国(guo)石化(hua)江(jiang)钻公司提供(gong)高强耐磨、高韧抗(kang)冲的复(fu)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(wan)米关键核心技(ji)术体系，助推我国(guo)深地钻探关键装(zhuang)备、工(gong)具、材料迭代升(sheng)级。”王清华(hua)介绍。以国(guo)产钻头为(wei)例，价格比进口钻头下降近一半，钻井速度却(que)提高约50%，相关技(ji)术指标(biao)处于国(guo)际先进水(shui)平。

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

10910米不是终点。中国(guo)人向深地探索的脚步迈得更快、更远(yuan)。