“在超深层(ceng)寻找油气(qi)，好比站在珠穆朗玛(ma)峰(feng)顶，要(yao)看清雅(ya)鲁藏布江上的游船”

“在超深层(ceng)寻找油气(qi)，好比站在珠穆朗玛(ma)峰(feng)顶，要(yao)看清雅(ya)鲁藏布江上的游船。”油气(qi)行业常说这么一(yi)句话(hua)。

一(yi)深带万难。地球半径约为6371千米，人类目(mu)前入地最大深度为12.262千米。如果将地球比作(zuo)一(yi)个鸡蛋，那(na)么目(mu)前的探测还只停留在鸡蛋壳层(ceng)面。

一(yi)难，在于地层(ceng)岩性变化复杂。

深地塔科1井钻穿12套(tao)不同岩性、不同压力(li)系统的岩层(ceng)，地质构造复杂多变，极(ji)易发生井眼垮(kua)塌(ta)、卡钻、恶性井漏等事故。“岩层(ceng)软硬交(jiao)错，刚钻透硬如金刚石的硅质岩，下一(yi)米就可(ke)能遇到柔似橡皮糖(tang)的膏(gao)岩层(ceng)，钻头切(qie)削齿特别容易损伤。”中国石油塔里木油田公司执行董事、党工委书记王清华介(jie)绍。

每一(yi)次地层(ceng)岩性变化，都(dou)要(yao)更换(huan)与之相适应的钻头，调整钻井液的各项配比。靠近(jin)地表的中浅层(ceng)，一(yi)颗(ke)钻头日进(jin)尺(chi)最高能达600米；而在万米以深，钻头平均日进(jin)尺(chi)不超30米，就会磨损得近(jin)乎光滑。

二难，在于井下超高温(wen)超高压。

随着地层(ceng)深度增加，温(wen)度、压力(li)也随之增加。深地塔科1井的井下最高温(wen)度220摄(she)氏度，最高压力(li)145兆帕、相当于指甲盖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(ji)易损坏或失效。

三难，在于钻杆超重吨位超大扭(niu)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)高压条件下，如面条般柔软，断裂(lie)风(feng)险高。不仅如此，万米之下的井壁如同蚁穴(xue)，空间(jian)极(ji)窄。超重吨位、超大扭(niu)矩(ju)的钻杆在地表转10圈，地下钻头可(ke)能转不了(le)1圈，如果钻杆的抗扭(niu)性或抗拉性不行，很(hen)容易出(chu)问(wen)题(ti)。

“9000米以深，没有任何邻井参数(shu)可(ke)以参考(kao)。每向下1米，都(dou)像(xiang)是在无人区里凿出(chu)一(yi)条路(lu)。”深地塔科1井井长王春生最难忘的，是钻头距离1万米只差23米时，钻杆在井中突然断裂(lie)，卡钻、憋堵等问(wen)题(ti)轮(lun)番而至，经过15天连续奋战(zhan)，才最终解决。

深地塔科1井钻探，从地表到万米，用时279天；最后910米，却耗时300多天。

创(chuang)新引领，让万米地层(ceng)“看得见”“够得着”“采得出(chu)”

挺进(jin)万米深地，面临多项世界级难题(ti)和极(ji)限挑战(zhan)。为保(bao)障深地塔科1井钻得成、钻得好，中国石油联合多家(jia)企业、科研机构以及高等院(yuan)校共计数(shu)万人，集智攻关。

——借助三维物(wu)探技术，让万米地层(ceng)“看得见”。

地球物(wu)理勘探，相当于给地球做“CT”，可(ke)以看清井位所在的地层(ceng)信息。深地塔科1井钻探过程中，东(dong)方物(wu)探依托三维物(wu)探技术，用地震波对万米地层(ceng)进(jin)行高清成像(xiang)，实现钻前预警、钻中预测，为工具仪器准备(bei)、工艺技术优化提供支撑(cheng)；中油测井则采用电、声、核(he)、磁等尖端手段，对钻过的所有地层(ceng)实现厘米级精准标定，擦亮探视超深地层(ceng)的“眼睛(jing)”。

“深地塔科1井成功完钻，验(yan)证了(le)我们对万米以深地质理论认识的正(zheng)确性，地质预测和实钻结果基本吻合，深度误差不到1%。”塔里木油田勘探开发研究(jiu)院(yuan)风(feng)险勘探研究(jiu)项目(mu)经理孙崇浩说。

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

钻机，钻井的“动力(li)引擎”。深地塔科1井作(zuo)业过程中，下套(tao)管时最大吨位达665吨，常规钻机的提升能力(li)无法满足钻探要(yao)求。中国石油自主研发了(le)全球陆上首台12000米自动化钻机，载重能力(li)提升至最大900吨。

钻头，钻井的“铁齿铜牙”。不同岩性的地层(ceng)，需要(yao)适配不同的钻头选型、齿形排列分布及工具配套(tao)。项目(mu)团队自主研制了(le)超硬复合片及高端钻头，全力(li)保(bao)障钻井提速。

钻井液，钻井的“循(xun)环血液”。它具有携带岩屑、平衡(heng)地层(ceng)压力(li)、冷却钻头等多项功能，钻井过程中，如果抗温(wen)抗压能力(li)不足，极(ji)易失效。科研团队经过上百次配方调整和上千次体(ti)系试(shi)验(yan)，研发出(chu)抗220摄(she)氏度水(shui)基钻井液，满足应对复杂工况的需求。

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

作(zuo)为地下岩石的剖面截取物(wu)，岩芯(xin)是人类了(le)解地球深部唯一(yi)的实物(wu)资料。中国石油天然气(qi)股份有限公司总(zong)地质师江同文介(jie)绍，针对相关地层(ceng)强度高、易破碎等难题(ti)，项目(mu)团队首创(chuang)耐240摄(she)氏度高强度取岩芯(xin)工具、高效破岩取岩芯(xin)钻头，成功收获12.64米岩芯(xin)，珍贵程度堪比“月壤(rang)”。

“突破万米意味着我国油气(qi)工程技术发展进(jin)入一(yi)个崭新的阶(jie)段，代表我们初步构建了(le)万米深地钻完井技术高地与原创(chuang)技术策源地。”中国工程院(yuan)院(yuan)士(shi)孙金声说。

端牢能源饭碗，解开深地奥秘(mi)

挺进(jin)地球深部，每一(yi)米都(dou)是对未知的挑战(zhan)，每一(yi)寸(cun)都(dou)是向极(ji)限的突破，难度一(yi)点不比“蛟龙”下海、“嫦(chang)娥”探月小，这个万米非入不可(ke)吗？

这是端牢能源饭碗的坚实支撑(cheng)。

数(shu)据显示，世界新增油气(qi)储量的60%来自深部地层(ceng)，我国深层(ceng)、超深层(ceng)油气(qi)资源达671亿吨油当量，占(zhan)全国油气(qi)资源总(zong)量约34%。深地塔科1井所在的塔里木盆(pen)地，一(yi)口超深油气(qi)井日产油气(qi)当量最高1000余吨，相当于数(shu)十口甚至上百口浅层(ceng)气(qi)井的产量。

“向深地进(jin)军是我国未来油气(qi)发展的必由(you)之路(lu)。”中国石油天然气(qi)股份有限公司副总(zong)裁何江川(chuan)介(jie)绍，中国石油在新疆和四川(chuan)等地的6000米至9000米深度，已发现一(yi)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(shu)量从100口增长到1860口，8000米以深特深井数(shu)量从0口增长到208口。

这是解开深地奥秘(mi)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……显微镜下，深地塔科1井钻探过程中，取出(chu)的岩石样品颜色形态各异。

中国石油科研人员根(gen)据岩芯(xin)、岩屑以及测录井等地质样品和数(shu)据，绘制出(chu)亚洲第一(yi)份万米地质剖面图，为深地科学探索(suo)和油气(qi)勘探提供一(yi)手实物(wu)资料，有力(li)支撑(cheng)了(le)地球深部结构与物(wu)质组成、地球演化、气(qi)候变迁等重大基础科学问(wen)题(ti)研究(jiu)。

这是产业强链补链的实战(zhan)练兵(bing)。

套(tao)管要(yao)抗挤压，宝钢股份自主研发的产品，钢级、密封性能等关键指标均比最高钢级套(tao)管高出(chu)超20%；常规钻机提升能力(li)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(yao)硬核(he)，中国石化江钻公司提供高强耐磨、高韧抗冲的复合片……合力(li)攻坚，优势互(hu)补，形成创(chuang)新合力(li)。

“深地塔科1井钻探形成了(le)自主可(ke)控的万米关键核(he)心技术体(ti)系，助推我国深地钻探关键装备(bei)、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(jin)口钻头下降近(jin)一(yi)半，钻井速度却提高约50%，相关技术指标处于国际先进(jin)水(shui)平。

回望来路(lu)，20世纪70年代，我国第一(yi)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。中国人向深地探索(suo)的脚步迈得更快、更远。（记者(zhe) 丁怡(yi)婷）

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《人民日报》（2025年02月21日02版）

责编(bian)：秦雅(ya)楠、卢思宇