“在超深层寻找油气(qi)，好比站在珠(zhu)穆朗玛峰顶，要看(kan)清雅鲁藏布江上的游(you)船”

“在超深层寻找油气(qi)，好比站在珠(zhu)穆朗玛峰顶，要看(kan)清雅鲁藏布江上的游(you)船。”油气(qi)行业常说这么(me)一句话。

一深带万难。地球(qiu)半径约(yue)为6371千(qian)米，人类目前(qian)入地最(zui)大深度为12.262千(qian)米。如果将(jiang)地球(qiu)比作一个鸡蛋(dan)，那么(me)目前(qian)的探测还只停留在鸡蛋(dan)壳层面。

一难，在于地层岩(yan)性变化(hua)复(fu)杂。

深地塔科1井钻穿12套不同岩(yan)性、不同压力系(xi)统的岩(yan)层，地质构造复(fu)杂多变，极易发生(sheng)井眼垮塌、卡钻、恶(e)性井漏等事故。“岩(yan)层软硬交错，刚钻透(tou)硬如金刚石的硅质岩(yan)，下一米就可能遇到柔似(si)橡皮(pi)糖的膏岩(yan)层，钻头(tou)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(gong)委书记(ji)王清华介绍。

每一次地层岩(yan)性变化(hua)，都要更换与之相适(shi)应的钻头(tou)，调(diao)整(zheng)钻井液(ye)的各项配比。靠(kao)近地表的中浅层，一颗钻头(tou)日进尺(chi)最(zui)高能达600米；而在万米以深，钻头(tou)平均日进尺(chi)不超30米，就会磨损得近乎光滑。

二难，在于井下超高温(wen)超高压。

随(sui)着地层深度增加，温(wen)度、压力也随(sui)之增加。深地塔科1井的井下最(zui)高温(wen)度220摄氏度，最(zui)高压力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(gong)具、材料难以适(shi)应如此苛刻的工(gong)况环境，极易损坏或失效。

三难，在于钻杆超重吨位超大扭矩。

深地塔科1井的地表井眼，直径超57厘米。井眼向下，1130多根钻杆首尾连接，自重超350吨。最(zui)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(duan)裂风险(xian)高。不仅如此，万米之下的井壁如同蚁穴，空间极窄。超重吨位、超大扭矩的钻杆在地表转10圈，地下钻头(tou)可能转不了1圈，如果钻杆的抗扭性或抗拉性不行，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出一条路。”深地塔科1井井长王春生(sheng)最(zui)难忘的，是钻头(tou)距离1万米只差23米时，钻杆在井中突然断(duan)裂，卡钻、憋堵等问题轮番而至，经过15天连续奋战，才(cai)最(zui)终解决(jue)。

深地塔科1井钻探，从地表到万米，用时279天；最(zui)后(hou)910米，却(que)耗时300多天。

创(chuang)新引领，让万米地层“看(kan)得见”“够得着”“采得出”

挺进万米深地，面临多项世界级难题和极限挑战。为保障深地塔科1井钻得成、钻得好，中国石油联合(he)多家企业、科研(yan)机构以及高等院校(xiao)共计(ji)数万人，集智攻关(guan)。

——借助(zhu)三维(wei)物(wu)探技术，让万米地层“看(kan)得见”。

地球(qiu)物(wu)理勘探，相当于给地球(qiu)做(zuo)“CT”，可以看(kan)清井位所在的地层信息。深地塔科1井钻探过程中，东方物(wu)探依(yi)托三维(wei)物(wu)探技术，用地震波对万米地层进行高清成像，实现钻前(qian)预警、钻中预测，为工(gong)具仪器(qi)准备、工(gong)艺技术优(you)化(hua)提供支撑；中油测井则(ze)采用电、声(sheng)、核(he)、磁等尖端(duan)手段，对钻过的所有地层实现厘米级精准标定，擦亮(liang)探视(shi)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(he)，深度误差不到1%。”塔里木油田勘探开发研(yan)究院风险(xian)勘探研(yan)究项目经理孙崇浩(hao)说。

——应用12000米钻机等国产设备，让万米地层“够得着”。

钻机，钻井的“动(dong)力引擎”。深地塔科1井作业过程中，下套管时最(zui)大吨位达665吨，常规钻机的提升能力无法(fa)满(man)足(zu)钻探要求。中国石油自主研(yan)发了全球(qiu)陆上首台12000米自动(dong)化(hua)钻机，载重能力提升至最(zui)大900吨。

钻头(tou)，钻井的“铁(tie)齿铜牙”。不同岩(yan)性的地层，需要适(shi)配不同的钻头(tou)选型、齿形(xing)排列(lie)分布及工(gong)具配套。项目团队自主研(yan)制了超硬复(fu)合(he)片(pian)及高端(duan)钻头(tou)，全力保障钻井提速。

钻井液(ye)，钻井的“循环血液(ye)”。它(ta)具有携(xie)带岩(yan)屑、平衡(heng)地层压力、冷却(que)钻头(tou)等多项功能，钻井过程中，如果抗温(wen)抗压能力不足(zu)，极易失效。科研(yan)团队经过上百次配方调(diao)整(zheng)和上千(qian)次体系(xi)试验，研(yan)发出抗220摄氏度水基钻井液(ye)，满(man)足(zu)应对复(fu)杂工(gong)况的需求。

——研(yan)制高强度取岩(yan)芯成套工(gong)具，让万米岩(yan)芯“采得出”。

作为地下岩(yan)石的剖面截取物(wu)，岩(yan)芯是人类了解地球(qiu)深部唯一的实物(wu)资料。中国石油天然气(qi)股份有限公司总地质师江同文介绍，针对相关(guan)地层强度高、易破碎等难题，项目团队首创(chuang)耐240摄氏度高强度取岩(yan)芯工(gong)具、高效破岩(yan)取岩(yan)芯钻头(tou)，成功收获12.64米岩(yan)芯，珍贵程度堪比“月壤”。

“突破万米意(yi)味着我国油气(qi)工(gong)程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地与原创(chuang)技术策源地。”中国工(gong)程院院士孙金声(sheng)说。

端(duan)牢能源饭碗，解开深地奥秘(mi)

挺进地球(qiu)深部，每一米都是对未知的挑战，每一寸都是向极限的突破，难度一点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探月小，这个万米非入不可吗？

这是端(duan)牢能源饭碗的坚实支撑。

数据(ju)显示(shi)，世界新增油气(qi)储量的60%来自深部地层，我国深层、超深层油气(qi)资源达671亿吨油当量，占全国油气(qi)资源总量约(yue)34%。深地塔科1井所在的塔里木盆地，一口超深油气(qi)井日产油气(qi)当量最(zui)高1000余吨，相当于数十口甚至上百口浅层气(qi)井的产量。

“向深地进军是我国未来油气(qi)发展的必由之路。”中国石油天然气(qi)股份有限公司副总裁何江川介绍，中国石油在新疆(jiang)和四川等地的6000米至9000米深度，已发现一个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(mi)的关(guan)键钥匙。

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

中国石油科研(yan)人员根据(ju)岩(yan)芯、岩(yan)屑以及测录井等地质样品和数据(ju)，绘(hui)制出亚洲第一份万米地质剖面图，为深地科学探索和油气(qi)勘探提供一手实物(wu)资料，有力支撑了地球(qiu)深部结构与物(wu)质组成、地球(qiu)演化(hua)、气(qi)候变迁(qian)等重大基础科学问题研(yan)究。

这是产业强链补链的实战练兵(bing)。

套管要抗挤压，宝钢股份自主研(yan)发的产品，钢级、密封性能等关(guan)键指标均比最(zui)高钢级套管高出超20%；常规钻机提升能力不足(zu)，中国石油宝石机械设计(ji)全球(qiu)陆上首台12000米自动(dong)化(hua)钻机；钻头(tou)要硬核(he)，中国石化(hua)江钻公司提供高强耐磨、高韧抗冲的复(fu)合(he)片(pian)……合(he)力攻坚，优(you)势互补，形(xing)成创(chuang)新合(he)力。

“深地塔科1井钻探形(xing)成了自主可控的万米关(guan)键核(he)心技术体系(xi)，助(zhu)推我国深地钻探关(guan)键装备、工(gong)具、材料迭代升级。”王清华介绍。以国产钻头(tou)为例(li)，价(jia)格比进口钻头(tou)下降近一半，钻井速度却(que)提高约(yue)50%，相关(guan)技术指标处(chu)于国际先进水平。

回望来路，20世纪70年代，我国第一口井深超过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(guan)，仅用3年。

10910米不是终点。中国人向深地探索的脚步迈得更快、更远(yuan)。