“在超深层(ceng)寻找油气，好比站在珠穆朗玛(ma)峰顶，要看清雅鲁(lu)藏(cang)布江上的游(you)船”

“在超深层(ceng)寻找油气，好比站在珠穆朗玛(ma)峰顶，要看清雅鲁(lu)藏(cang)布江上的游(you)船。”油气行业常(chang)说这么一句话。

一深带万难(nan)。地球半径约为6371千米，人类目前入地最大深度为12.262千米。如果将(jiang)地球比作一个鸡(ji)蛋，那么目前的探(tan)测还只停留在鸡(ji)蛋壳层(ceng)面。

一难(nan)，在于地层(ceng)岩性变(bian)化复(fu)杂。

深地塔科1井钻穿(chuan)12套不同岩性、不同压力系统的岩层(ceng)，地质(zhi)构造复(fu)杂多(duo)变(bian)，极(ji)易发生井眼垮塌、卡钻、恶性井漏等事故。“岩层(ceng)软硬(ying)交错，刚钻透(tou)硬(ying)如金刚石的硅质(zhi)岩，下一米就可能遇到柔似橡皮(pi)糖(tang)的膏岩层(ceng)，钻头切削齿特别容易损伤。”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。

每一次地层(ceng)岩性变(bian)化，都要更(geng)换(huan)与之相适应的钻头，调整钻井液的各项配比。靠近地表的中浅(qian)层(ceng)，一颗钻头日进尺最高(gao)能达600米；而在万米以深，钻头平(ping)均日进尺不超30米，就会磨损得近乎光滑。

二难(nan)，在于井下超高(gao)温超高(gao)压。

随着地层(ceng)深度增加，温度、压力也随之增加。深地塔科1井的井下最高(gao)温度220摄氏度，最高(gao)压力145兆帕、相当于指甲盖(gai)大小的面积承(cheng)受超过1.4吨的重量，常(chang)规钻井工具、材料难(nan)以适应如此苛刻的工况环境，极(ji)易损坏或(huo)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(duo)根钻杆首尾连接，自重超350吨。最细的钻杆仅有杯(bei)口粗细，在高(gao)温高(gao)压条件下，如面条般柔软，断裂风险高(gao)。不仅如此，万米之下的井壁如同蚁穴，空间极(ji)窄。超重吨位、超大扭矩(ju)的钻杆在地表转10圈(quan)，地下钻头可能转不了1圈(quan)，如果钻杆的抗扭性或(huo)抗拉性不行，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，都像是在无人区里凿(zao)出一条路。”深地塔科1井井长王春生最难(nan)忘的，是钻头距离1万米只差23米时，钻杆在井中突(tu)然断裂，卡钻、憋堵等问题轮番而至，经过15天连续奋战，才(cai)最终(zhong)解(jie)决。

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

创新引领(ling)，让万米地层(ceng)“看得见”“够得着”“采得出”

挺进万米深地，面临多(duo)项世界级难(nan)题和极(ji)限挑(tiao)战。为保障深地塔科1井钻得成、钻得好，中国石油联(lian)合多(duo)家(jia)企业、科研机构以及高(gao)等院校(xiao)共计(ji)数万人，集(ji)智攻关。

——借助三维物探(tan)技术，让万米地层(ceng)“看得见”。

地球物理勘探(tan)，相当于给(gei)地球做“CT”，可以看清井位所在的地层(ceng)信息。深地塔科1井钻探(tan)过程(cheng)中，东方物探(tan)依托三维物探(tan)技术，用地震波(bo)对万米地层(ceng)进行高(gao)清成像，实现钻前预警、钻中预测，为工具仪器准备、工艺技术优(you)化提供支(zhi)撑；中油测井则(ze)采用电、声、核、磁等尖端手段，对钻过的所有地层(ceng)实现厘米级精准标(biao)定，擦(ca)亮(liang)探(tan)视超深地层(ceng)的“眼睛”。

“深地塔科1井成功完钻，验证了我们对万米以深地质(zhi)理论认识的正确(que)性，地质(zhi)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(tan)开发研究院风险勘探(tan)研究项目经理孙崇(chong)浩说。

——应用12000米钻机等国产设备，让万米地层(ceng)“够得着”。

钻机，钻井的“动力引擎”。深地塔科1井作业过程(cheng)中，下套管时最大吨位达665吨，常(chang)规钻机的提升能力无法(fa)满足钻探(tan)要求(qiu)。中国石油自主研发了全球陆上首台12000米自动化钻机，载(zai)重能力提升至最大900吨。

钻头，钻井的“铁齿铜牙”。不同岩性的地层(ceng)，需要适配不同的钻头选型、齿形排(pai)列分布及工具配套。项目团队自主研制了超硬(ying)复(fu)合片及高(gao)端钻头，全力保障钻井提速。

钻井液，钻井的“循环血液”。它具有携带岩屑、平(ping)衡地层(ceng)压力、冷却钻头等多(duo)项功能，钻井过程(cheng)中，如果抗温抗压能力不足，极(ji)易失效。科研团队经过上百次配方调整和上千次体系试验，研发出抗220摄氏度水基钻井液，满足应对复(fu)杂工况的需求(qiu)。

——研制高(gao)强度取岩芯成套工具，让万米岩芯“采得出”。

作为地下岩石的剖面截取物，岩芯是人类了解(jie)地球深部唯一的实物资料。中国石油天然气股份有限公司总地质(zhi)师江同文介(jie)绍，针(zhen)对相关地层(ceng)强度高(gao)、易破碎等难(nan)题，项目团队首创耐240摄氏度高(gao)强度取岩芯工具、高(gao)效破岩取岩芯钻头，成功收获(huo)12.64米岩芯，珍贵程(cheng)度堪(kan)比“月壤(rang)”。

“突(tu)破万米意(yi)味着我国油气工程(cheng)技术发展进入一个崭新的阶段，代表我们初步构建了万米深地钻完井技术高(gao)地与原创技术策源地。”中国工程(cheng)院院士孙金声说。

端牢能源饭(fan)碗，解(jie)开深地奥秘(mi)

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(ji)限的突(tu)破，难(nan)度一点不比“蛟龙”下海(hai)、“嫦娥”探(tan)月小，这个万米非入不可吗？

这是端牢能源饭(fan)碗的坚实支(zhi)撑。

数据显示(shi)，世界新增油气储量的60%来自深部地层(ceng)，我国深层(ceng)、超深层(ceng)油气资源达671亿(yi)吨油当量，占(zhan)全国油气资源总量约34%。深地塔科1井所在的塔里木盆(pen)地，一口超深油气井日产油气当量最高(gao)1000余吨，相当于数十口甚至上百口浅(qian)层(ceng)气井的产量。

“向深地进军是我国未来油气发展的必由之路。”中国石油天然气股份有限公司副总裁何江川(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，已发现一个10亿(yi)吨级大油田和3个万亿(yi)立方米大气区。2017年至2024年，中国石油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(mi)的关键钥匙。

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

中国石油科研人员根据岩芯、岩屑以及测录井等地质(zhi)样(yang)品和数据，绘制出亚洲第一份万米地质(zhi)剖面图，为深地科学探(tan)索和油气勘探(tan)提供一手实物资料，有力支(zhi)撑了地球深部结构与物质(zhi)组成、地球演化、气候变(bian)迁(qian)等重大基础科学问题研究。

这是产业强链(lian)补链(lian)的实战练兵。

套管要抗挤压，宝钢股份自主研发的产品，钢级、密封(feng)性能等关键指标(biao)均比最高(gao)钢级套管高(gao)出超20%；常(chang)规钻机提升能力不足，中国石油宝石机械(xie)设计(ji)全球陆上首台12000米自动化钻机；钻头要硬(ying)核，中国石化江钻公司提供高(gao)强耐磨、高(gao)韧抗冲的复(fu)合片……合力攻坚，优(you)势(shi)互补，形成创新合力。

“深地塔科1井钻探(tan)形成了自主可控的万米关键核心技术体系，助推我国深地钻探(tan)关键装备、工具、材料迭代升级。”王清华介(jie)绍。以国产钻头为例，价(jia)格比进口钻头下降近一半，钻井速度却提高(gao)约50%，相关技术指标(biao)处于国际先进水平(ping)。

回望来路，20世纪(ji)70年代，我国第一口井深超过7000米的钻井完钻。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。中国人向深地探(tan)索的脚步迈得更(geng)快、更(geng)远。