“在超深层寻找(zhao)油气，好比(bi)站在珠穆(mu)朗玛(ma)峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船(chuan)”

“在超深层寻找(zhao)油气，好比(bi)站在珠穆(mu)朗玛(ma)峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船(chuan)。”油气行(xing)业常说这么一句话。

一深带万难(nan)。地球半径约为6371千(qian)米，人(ren)类目(mu)前(qian)入地最大深度为12.262千(qian)米。如果将(jiang)地球比(bi)作(zuo)一个鸡(ji)蛋，那么目(mu)前(qian)的探(tan)测还只停(ting)留在鸡(ji)蛋壳层面。

一难(nan)，在于地层岩性(xing)变化复杂。

深地塔科1井钻(zuan)穿12套不同岩性(xing)、不同压力(li)系统的岩层，地质构造复杂多(duo)变，极(ji)易发(fa)生井眼垮塌、卡钻(zuan)、恶性(xing)井漏等事故。“岩层软硬交错，刚钻(zuan)透(tou)硬如金刚石的硅质岩，下一米就可能遇到柔似(si)橡皮糖的膏岩层，钻(zuan)头切削齿特别容易损伤(shang)。”中(zhong)国石油塔里木油田公司执行(xing)董事、党工委书记(ji)王清华介绍。

每一次地层岩性(xing)变化，都要更换与之相适(shi)应的钻(zuan)头，调整钻(zuan)井液的各项(xiang)配比(bi)。靠近地表的中(zhong)浅层，一颗钻(zuan)头日(ri)进尺最高能达600米；而在万米以深，钻(zuan)头平均日(ri)进尺不超30米，就会磨(mo)损得近乎光滑。

二难(nan)，在于井下超高温超高压。

随(sui)着地层深度增加，温度、压力(li)也随(sui)之增加。深地塔科1井的井下最高温度220摄氏度，最高压力(li)145兆帕、相当于指甲盖(gai)大小的面积承受(shou)超过(guo)1.4吨的重量，常规钻(zuan)井工具、材(cai)料难(nan)以适(shi)应如此(ci)苛刻的工况环境，极(ji)易损坏或(huo)失效。

三难(nan)，在于钻(zuan)杆超重吨位超大扭(niu)矩。

深地塔科1井的地表井眼，直径超57厘米。井眼向下，1130多(duo)根钻(zuan)杆首尾连接，自重超350吨。最细的钻(zuan)杆仅有杯口粗细，在高温高压条(tiao)件下，如面条(tiao)般柔软，断裂风险高。不仅如此(ci)，万米之下的井壁如同蚁穴，空间极(ji)窄。超重吨位、超大扭(niu)矩的钻(zuan)杆在地表转10圈(quan)，地下钻(zuan)头可能转不了1圈(quan)，如果钻(zuan)杆的抗扭(niu)性(xing)或(huo)抗拉性(xing)不行(xing)，很容易出问题。

“9000米以深，没有任何邻井参数可以参考。每向下1米，都像是在无人(ren)区(qu)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(zuan)头距离(li)1万米只差23米时，钻(zuan)杆在井中(zhong)突(tu)然断裂，卡钻(zuan)、憋堵等问题轮番而至，经过(guo)15天连续奋战，才最终(zhong)解(jie)决。

深地塔科1井钻(zuan)探(tan)，从地表到万米，用时279天；最后(hou)910米，却耗时300多(duo)天。

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(xiang)世界级难(nan)题和(he)极(ji)限挑(tiao)战。为保障深地塔科1井钻(zuan)得成、钻(zuan)得好，中(zhong)国石油联合多(duo)家企业、科研机构以及高等院校共计数万人(ren)，集智攻关。

——借助三维物探(tan)技术，让万米地层“看得见”。

地球物理勘(kan)探(tan)，相当于给地球做“CT”，可以看清井位所在的地层信息。深地塔科1井钻(zuan)探(tan)过(guo)程中(zhong)，东方物探(tan)依托(tuo)三维物探(tan)技术，用地震波对万米地层进行(xing)高清成像，实现钻(zuan)前(qian)预警、钻(zuan)中(zhong)预测，为工具仪器准备(bei)、工艺(yi)技术优化提供支撑；中(zhong)油测井则采用电、声、核、磁等尖端手(shou)段，对钻(zuan)过(guo)的所有地层实现厘米级精(jing)准标定，擦亮探(tan)视超深地层的“眼睛”。

“深地塔科1井成功完钻(zuan)，验证了我(wo)们对万米以深地质理论(lun)认识的正确性(xing)，地质预测和(he)实钻(zuan)结果基本(ben)吻合，深度误差不到1%。”塔里木油田勘(kan)探(tan)开发(fa)研究院风险勘(kan)探(tan)研究项(xiang)目(mu)经理孙崇(chong)浩说。

——应用12000米钻(zuan)机等国产设备(bei)，让万米地层“够得着”。

钻(zuan)机，钻(zuan)井的“动力(li)引擎”。深地塔科1井作(zuo)业过(guo)程中(zhong)，下套管时最大吨位达665吨，常规钻(zuan)机的提升能力(li)无法(fa)满足钻(zuan)探(tan)要求(qiu)。中(zhong)国石油自主研发(fa)了全球陆上首台12000米自动化钻(zuan)机，载重能力(li)提升至最大900吨。

钻(zuan)头，钻(zuan)井的“铁齿铜牙”。不同岩性(xing)的地层，需(xu)要适(shi)配不同的钻(zuan)头选型、齿形排列(lie)分布及工具配套。项(xiang)目(mu)团队自主研制了超硬复合片及高端钻(zuan)头，全力(li)保障钻(zuan)井提速。

钻(zuan)井液，钻(zuan)井的“循环血液”。它具有携带岩屑、平衡地层压力(li)、冷却钻(zuan)头等多(duo)项(xiang)功能，钻(zuan)井过(guo)程中(zhong)，如果抗温抗压能力(li)不足，极(ji)易失效。科研团队经过(guo)上百次配方调整和(he)上千(qian)次体系试验，研发(fa)出抗220摄氏度水(shui)基钻(zuan)井液，满足应对复杂工况的需(xu)求(qiu)。

——研制高强(qiang)度取岩芯(xin)成套工具，让万米岩芯(xin)“采得出”。

作(zuo)为地下岩石的剖面截取物，岩芯(xin)是人(ren)类了解(jie)地球深部唯(wei)一的实物资料。中(zhong)国石油天然气股份有限公司总地质师江同文介绍，针(zhen)对相关地层强(qiang)度高、易破碎等难(nan)题，项(xiang)目(mu)团队首创耐(nai)240摄氏度高强(qiang)度取岩芯(xin)工具、高效破岩取岩芯(xin)钻(zuan)头，成功收(shou)获12.64米岩芯(xin)，珍贵程度堪比(bi)“月壤”。

“突(tu)破万米意味着我(wo)国油气工程技术发(fa)展进入一个崭新的阶(jie)段，代(dai)表我(wo)们初步构建了万米深地钻(zuan)完井技术高地与原创技术策源(yuan)地。”中(zhong)国工程院院士孙金声说。

端牢(lao)能源(yuan)饭碗，解(jie)开深地奥秘

挺进地球深部，每一米都是对未(wei)知的挑(tiao)战，每一寸(cun)都是向极(ji)限的突(tu)破，难(nan)度一点不比(bi)“蛟龙”下海、“嫦娥”探(tan)月小，这个万米非入不可吗？

这是端牢(lao)能源(yuan)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(wo)国深层、超深层油气资源(yuan)达671亿吨油当量，占全国油气资源(yuan)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(ri)产油气当量最高1000余吨，相当于数十(shi)口甚(shen)至上百口浅层气井的产量。

“向深地进军是我(wo)国未(wei)来油气发(fa)展的必由之路。”中(zhong)国石油天然气股份有限公司副总裁何江川介绍，中(zhong)国石油在新疆(jiang)和(he)四川等地的6000米至9000米深度，已发(fa)现一个10亿吨级大油田和(he)3个万亿立方米大气区(qu)。2017年至2024年，中(zhong)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(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(xian)微镜下，深地塔科1井钻(zuan)探(tan)过(guo)程中(zhong)，取出的岩石样品颜色形态各异。

中(zhong)国石油科研人(ren)员根据岩芯(xin)、岩屑以及测录井等地质样品和(he)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(he)油气勘(kan)探(tan)提供一手(shou)实物资料，有力(li)支撑了地球深部结构与物质组成、地球演化、气候变迁等重大基础科学问题研究。

这是产业强(qiang)链补链的实战练兵。

套管要抗挤压，宝钢股份自主研发(fa)的产品，钢级、密封(feng)性(xing)能等关键指标均比(bi)最高钢级套管高出超20%；常规钻(zuan)机提升能力(li)不足，中(zhong)国石油宝石机械设计全球陆上首台12000米自动化钻(zuan)机；钻(zuan)头要硬核，中(zhong)国石化江钻(zuan)公司提供高强(qiang)耐(nai)磨(mo)、高韧抗冲的复合片……合力(li)攻坚，优势互补，形成创新合力(li)。

“深地塔科1井钻(zuan)探(tan)形成了自主可控(kong)的万米关键核心技术体系，助推我(wo)国深地钻(zuan)探(tan)关键装(zhuang)备(bei)、工具、材(cai)料迭代(dai)升级。”王清华介绍。以国产钻(zuan)头为例，价格比(bi)进口钻(zuan)头下降近一半，钻(zuan)井速度却提高约50%，相关技术指标处于国际先(xian)进水(shui)平。

回望来路，20世纪70年代(dai)，我(wo)国第一口井深超过(guo)7000米的钻(zuan)井完钻(zuan)。从7000米到突(tu)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(zhong)点。中(zhong)国人(ren)向深地探(tan)索的脚步迈得更快、更远(yuan)。（记(ji)者 丁怡婷）

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《人(ren)民日(ri)报》（2025年02月21日(ri)02版）

责编：秦雅楠、卢(lu)思宇