“在超深层寻找(zhao)油(you)气(qi)，好比站在珠穆朗玛峰(feng)顶，要看(kan)清雅鲁藏布江上的游船”

“在超深层寻找(zhao)油(you)气(qi)，好比站在珠穆朗玛峰(feng)顶，要看(kan)清雅鲁藏布江上的游船。”油(you)气(qi)行业常说(shuo)这么(me)一(yi)句话。

一(yi)深带万难。地(di)球半径约(yue)为6371千米，人(ren)类目前入(ru)地(di)最大深度为12.262千米。如果(guo)将地(di)球比作一(yi)个(ge)鸡蛋，那么(me)目前的探测还只停(ting)留在鸡蛋壳层面(mian)。

一(yi)难，在于地(di)层岩性变化复杂。

深地(di)塔科1井(jing)钻穿12套不同岩性、不同压力系统的岩层，地(di)质构造(zao)复杂多变，极易发生井(jing)眼垮塌、卡钻、恶性井(jing)漏等(deng)事故。“岩层软硬交(jiao)错，刚钻透硬如金刚石的硅质岩，下一(yi)米就(jiu)可能遇到柔似橡皮糖(tang)的膏岩层，钻头切削齿特别容易损伤(shang)。”中国石油(you)塔里木油(you)田公司执行董(dong)事、党工委书记(ji)王(wang)清华介绍。

每一(yi)次地(di)层岩性变化，都要更换(huan)与之(zhi)相适应的钻头，调整钻井(jing)液(ye)的各项配比。靠(kao)近地(di)表的中浅层，一(yi)颗钻头日进尺(chi)最高能达600米；而在万米以深，钻头平均日进尺(chi)不超30米，就(jiu)会磨损得近乎光滑(hua)。

二难，在于井(jing)下超高温(wen)超高压。

随着地(di)层深度增加，温(wen)度、压力也随之(zhi)增加。深地(di)塔科1井(jing)的井(jing)下最高温(wen)度220摄氏度，最高压力145兆帕、相当于指甲盖大小的面(mian)积承受超过1.4吨的重量，常规钻井(jing)工具、材(cai)料难以适应如此苛刻(ke)的工况环境，极易损坏或失效(xiao)。

三难，在于钻杆超重吨位超大扭矩(ju)。

深地(di)塔科1井(jing)的地(di)表井(jing)眼，直径超57厘米。井(jing)眼向下，1130多根钻杆首尾连接，自(zi)重超350吨。最细的钻杆仅有(you)杯口粗细，在高温(wen)高压条件下，如面(mian)条般柔软，断裂风险高。不仅如此，万米之(zhi)下的井(jing)壁如同蚁穴(xue)，空间极窄。超重吨位、超大扭矩(ju)的钻杆在地(di)表转10圈，地(di)下钻头可能转不了1圈，如果(guo)钻杆的抗扭性或抗拉性不行，很容易出问题。

“9000米以深，没有(you)任何邻井(jing)参数可以参考。每向下1米，都像是在无人(ren)区里凿出一(yi)条路。”深地(di)塔科1井(jing)井(jing)长王(wang)春生最难忘的，是钻头距离1万米只差23米时，钻杆在井(jing)中突然断裂，卡钻、憋堵等(deng)问题轮番而至(zhi)，经过15天连续奋战，才最终(zhong)解(jie)决。

深地(di)塔科1井(jing)钻探，从地(di)表到万米，用时279天；最后910米，却耗时300多天。

创新引(yin)领，让万米地(di)层“看(kan)得见”“够得着”“采得出”

挺进万米深地(di)，面(mian)临多项世界级难题和(he)极限挑(tiao)战。为保障深地(di)塔科1井(jing)钻得成(cheng)、钻得好，中国石油(you)联合多家企业、科研机构以及高等(deng)院校共(gong)计数万人(ren)，集智(zhi)攻关(guan)。

——借助三维物探技术，让万米地(di)层“看(kan)得见”。

地(di)球物理勘探，相当于给地(di)球做(zuo)“CT”，可以看(kan)清井(jing)位所在的地(di)层信(xin)息。深地(di)塔科1井(jing)钻探过程中，东方物探依托(tuo)三维物探技术，用地(di)震波对万米地(di)层进行高清成(cheng)像，实现钻前预警、钻中预测，为工具仪器准备、工艺(yi)技术优化提供支撑；中油(you)测井(jing)则采用电、声、核、磁等(deng)尖端手段，对钻过的所有(you)地(di)层实现厘米级精准标定，擦亮探视超深地(di)层的“眼睛”。

“深地(di)塔科1井(jing)成(cheng)功完钻，验(yan)证了我们对万米以深地(di)质理论认识的正确性，地(di)质预测和(he)实钻结果(guo)基本吻合，深度误(wu)差不到1%。”塔里木油(you)田勘探开发研究院风险勘探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(di)层“够得着”。

钻机，钻井(jing)的“动力引(yin)擎”。深地(di)塔科1井(jing)作业过程中，下套管(guan)时最大吨位达665吨，常规钻机的提升能力无法满足钻探要求(qiu)。中国石油(you)自(zi)主研发了全球陆上首台12000米自(zi)动化钻机，载重能力提升至(zhi)最大900吨。

钻头，钻井(jing)的“铁齿铜牙”。不同岩性的地(di)层，需要适配不同的钻头选(xuan)型、齿形排(pai)列分布及工具配套。项目团队自(zi)主研制了超硬复合片及高端钻头，全力保障钻井(jing)提速。

钻井(jing)液(ye)，钻井(jing)的“循环血液(ye)”。它具有(you)携带岩屑、平衡地(di)层压力、冷却钻头等(deng)多项功能，钻井(jing)过程中，如果(guo)抗温(wen)抗压能力不足，极易失效(xiao)。科研团队经过上百次配方调整和(he)上千次体系试验(yan)，研发出抗220摄氏度水基钻井(jing)液(ye)，满足应对复杂工况的需求(qiu)。

——研制高强度取岩芯成(cheng)套工具，让万米岩芯“采得出”。

作为地(di)下岩石的剖(pou)面(mian)截取物，岩芯是人(ren)类了解(jie)地(di)球深部唯一(yi)的实物资料。中国石油(you)天然气(qi)股份有(you)限公司总地(di)质师江同文介绍，针对相关(guan)地(di)层强度高、易破碎等(deng)难题，项目团队首创耐240摄氏度高强度取岩芯工具、高效(xiao)破岩取岩芯钻头，成(cheng)功收(shou)获12.64米岩芯，珍贵程度堪比“月壤(rang)”。

“突破万米意味着我国油(you)气(qi)工程技术发展进入(ru)一(yi)个(ge)崭(zhan)新的阶段，代表我们初步构建了万米深地(di)钻完井(jing)技术高地(di)与原创技术策源地(di)。”中国工程院院士孙金声说(shuo)。

端牢(lao)能源饭碗，解(jie)开深地(di)奥(ao)秘

挺进地(di)球深部，每一(yi)米都是对未知的挑(tiao)战，每一(yi)寸都是向极限的突破，难度一(yi)点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探月小，这个(ge)万米非入(ru)不可吗？

这是端牢(lao)能源饭碗的坚(jian)实支撑。

数据显示，世界新增油(you)气(qi)储量的60%来自(zi)深部地(di)层，我国深层、超深层油(you)气(qi)资源达671亿吨油(you)当量，占全国油(you)气(qi)资源总量约(yue)34%。深地(di)塔科1井(jing)所在的塔里木盆地(di)，一(yi)口超深油(you)气(qi)井(jing)日产油(you)气(qi)当量最高1000余吨，相当于数十口甚至(zhi)上百口浅层气(qi)井(jing)的产量。

“向深地(di)进军是我国未来油(you)气(qi)发展的必由之(zhi)路。”中国石油(you)天然气(qi)股份有(you)限公司副总裁何江川介绍，中国石油(you)在新疆和(he)四川等(deng)地(di)的6000米至(zhi)9000米深度，已发现一(yi)个(ge)10亿吨级大油(you)田和(he)3个(ge)万亿立(li)方米大气(qi)区。2017年至(zhi)2024年，中国石油(you)6000米以深超深井(jing)数量从100口增长到1860口，8000米以深特深井(jing)数量从0口增长到208口。

这是解(jie)开深地(di)奥(ao)秘的关(guan)键钥匙。

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

中国石油(you)科研人(ren)员根据岩芯、岩屑以及测录井(jing)等(deng)地(di)质样品和(he)数据，绘制出亚(ya)洲第一(yi)份万米地(di)质剖(pou)面(mian)图(tu)，为深地(di)科学探索和(he)油(you)气(qi)勘探提供一(yi)手实物资料，有(you)力支撑了地(di)球深部结构与物质组成(cheng)、地(di)球演化、气(qi)候变迁等(deng)重大基础科学问题研究。

这是产业强链补链的实战练兵。

套管(guan)要抗挤压，宝钢(gang)股份自(zi)主研发的产品，钢(gang)级、密(mi)封性能等(deng)关(guan)键指标均比最高钢(gang)级套管(guan)高出超20%；常规钻机提升能力不足，中国石油(you)宝石机械设计全球陆上首台12000米自(zi)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……合力攻坚(jian)，优势互补，形成(cheng)创新合力。

“深地(di)塔科1井(jing)钻探形成(cheng)了自(zi)主可控的万米关(guan)键核心技术体系，助推我国深地(di)钻探关(guan)键装备、工具、材(cai)料迭(die)代升级。”王(wang)清华介绍。以国产钻头为例，价格比进口钻头下降近一(yi)半，钻井(jing)速度却提高约(yue)50%，相关(guan)技术指标处于国际先进水平。

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

10910米不是终(zhong)点。中国人(ren)向深地(di)探索的脚步迈得更快(kuai)、更远(yuan)。

版式设计：张(zhang)丹(dan)峰(feng)