“在超深(shen)层寻找油气，好比站在珠穆朗玛峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船”

“在超深(shen)层寻找油气，好比站在珠穆朗玛峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船。”油气行业常说这么一句话。

一深(shen)带万难。地球半径约为(wei)6371千米，人(ren)类目前入地最(zui)大深(shen)度为(wei)12.262千米。如果将地球比作(zuo)一个鸡蛋，那(na)么目前的探测还只停留在鸡蛋壳层面(mian)。

一难，在于地层岩性变化(hua)复杂。

深(shen)地塔科(ke)1井钻穿12套不同(tong)岩性、不同(tong)压力系统的岩层，地质构造复杂多变，极(ji)易发生井眼(yan)垮塌、卡钻、恶性井漏(lou)等事(shi)故。“岩层软硬交错，刚钻透硬如金刚石的硅质岩，下一米就可能遇到柔似橡皮糖的膏(gao)岩层，钻头(tou)切削齿特(te)别容易损伤。”中国石油塔里木油田公司执行董事(shi)、党工委书记王清华介绍。

每一次地层岩性变化(hua)，都要更换与(yu)之相适应的钻头(tou)，调整钻井液的各项配比。靠近地表的中浅层，一颗钻头(tou)日进尺最(zui)高能达(da)600米；而在万米以(yi)深(shen)，钻头(tou)平均日进尺不超30米，就会磨损得近乎光滑。

二难，在于井下超高温超高压。

随着地层深(shen)度增加(jia)，温度、压力也随之增加(jia)。深(shen)地塔科(ke)1井的井下最(zui)高温度220摄氏度，最(zui)高压力145兆帕、相当于指甲盖大小(xiao)的面(mian)积承受超过1.4吨的重量，常规钻井工具、材(cai)料难以(yi)适应如此苛刻的工况环(huan)境，极(ji)易损坏或失效。

三难，在于钻杆超重吨位超大扭矩。

深(shen)地塔科(ke)1井的地表井眼(yan)，直径超57厘米。井眼(yan)向下，1130多根钻杆首尾连接(jie)，自重超350吨。最(zui)细的钻杆仅有杯(bei)口粗细，在高温高压条件下，如面(mian)条般柔软，断(duan)裂风险(xian)高。不仅如此，万米之下的井壁如同(tong)蚁(yi)穴，空间极(ji)窄(zhai)。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(le)1圈，如果钻杆的抗扭性或抗拉性不行，很容易出问(wen)题(ti)。

“9000米以(yi)深(shen)，没有任何邻井参(can)数可以(yi)参(can)考(kao)。每向下1米，都像是在无人(ren)区里凿出一条路。”深(shen)地塔科(ke)1井井长王春生最(zui)难忘的，是钻头(tou)距(ju)离1万米只差23米时(shi)，钻杆在井中突然断(duan)裂，卡钻、憋堵(du)等问(wen)题(ti)轮番(fan)而至(zhi)，经过15天连续奋(fen)战，才最(zui)终(zhong)解决。

深(shen)地塔科(ke)1井钻探，从地表到万米，用时(shi)279天；最(zui)后910米，却耗时(shi)300多天。

创新引领，让万米地层“看得见(jian)”“够得着”“采得出”

挺进万米深(shen)地，面(mian)临(lin)多项世(shi)界(jie)级难题(ti)和极(ji)限挑(tiao)战。为(wei)保障深(shen)地塔科(ke)1井钻得成、钻得好，中国石油联合多家企业、科(ke)研机构以(yi)及(ji)高等院校共计数万人(ren)，集(ji)智攻关。

——借助三维(wei)物探技术，让万米地层“看得见(jian)”。

地球物理勘探，相当于给地球做“CT”，可以(yi)看清井位所在的地层信息。深(shen)地塔科(ke)1井钻探过程中，东(dong)方物探依托三维(wei)物探技术，用地震波对万米地层进行高清成像，实现钻前预警、钻中预测，为(wei)工具仪器准备、工艺技术优化(hua)提供支撑；中油测井则(ze)采用电、声、核、磁(ci)等尖端手段(duan)，对钻过的所有地层实现厘米级精准标定，擦亮探视超深(shen)地层的“眼(yan)睛”。

“深(shen)地塔科(ke)1井成功完钻，验证了(le)我们对万米以(yi)深(shen)地质理论认识(shi)的正确性，地质预测和实钻结果基本吻合，深(shen)度误差不到1%。”塔里木油田勘探开发研究院风险(xian)勘探研究项目经理孙(sun)崇浩说。

——应用12000米钻机等国产设备，让万米地层“够得着”。

钻机，钻井的“动力引擎”。深(shen)地塔科(ke)1井作(zuo)业过程中，下套管(guan)时(shi)最(zui)大吨位达(da)665吨，常规钻机的提升能力无法满足钻探要求。中国石油自主研发了(le)全球陆上首台12000米自动化(hua)钻机，载(zai)重能力提升至(zhi)最(zui)大900吨。

钻头(tou)，钻井的“铁齿铜(tong)牙”。不同(tong)岩性的地层，需要适配不同(tong)的钻头(tou)选型、齿形排列分布及(ji)工具配套。项目团队自主研制了(le)超硬复合片(pian)及(ji)高端钻头(tou)，全力保障钻井提速。

钻井液，钻井的“循(xun)环(huan)血液”。它(ta)具有携带岩屑、平衡地层压力、冷却钻头(tou)等多项功能，钻井过程中，如果抗温抗压能力不足，极(ji)易失效。科(ke)研团队经过上百次配方调整和上千次体系试(shi)验，研发出抗220摄氏度水基钻井液，满足应对复杂工况的需求。

——研制高强度取岩芯成套工具，让万米岩芯“采得出”。

作(zuo)为(wei)地下岩石的剖面(mian)截(jie)取物，岩芯是人(ren)类了(le)解地球深(shen)部唯一的实物资料。中国石油天然气股份有限公司总地质师(shi)江同(tong)文(wen)介绍，针对相关地层强度高、易破碎等难题(ti)，项目团队首创耐240摄氏度高强度取岩芯工具、高效破岩取岩芯钻头(tou)，成功收获(huo)12.64米岩芯，珍(zhen)贵程度堪比“月壤”。

“突破万米意味着我国油气工程技术发展(zhan)进入一个崭(zhan)新的阶段(duan)，代表我们初(chu)步构建了(le)万米深(shen)地钻完井技术高地与(yu)原创技术策源地。”中国工程院院士孙(sun)金声说。

端牢能源饭碗，解开深(shen)地奥秘

挺进地球深(shen)部，每一米都是对未知的挑(tiao)战，每一寸都是向极(ji)限的突破，难度一点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探月小(xiao)，这个万米非(fei)入不可吗(ma)？

这是端牢能源饭碗的坚实支撑。

数据显示，世(shi)界(jie)新增油气储量的60%来(lai)自深(shen)部地层，我国深(shen)层、超深(shen)层油气资源达(da)671亿吨油当量，占全国油气资源总量约34%。深(shen)地塔科(ke)1井所在的塔里木盆地，一口超深(shen)油气井日产油气当量最(zui)高1000余吨，相当于数十口甚至(zhi)上百口浅层气井的产量。

“向深(shen)地进军是我国未来(lai)油气发展(zhan)的必由之路。”中国石油天然气股份有限公司副总裁何江川介绍，中国石油在新疆和四川等地的6000米至(zhi)9000米深(shen)度，已(yi)发现一个10亿吨级大油田和3个万亿立(li)方米大气区。2017年至(zhi)2024年，中国石油6000米以(yi)深(shen)超深(shen)井数量从100口增长到1860口，8000米以(yi)深(shen)特(te)深(shen)井数量从0口增长到208口。

这是解开深(shen)地奥秘的关键钥匙。

10001米，灰白色的粉晶云(yun)岩；10780米，泥金色的云(yun)质灰岩；10906米，石墨色的泥岩……显微镜下，深(shen)地塔科(ke)1井钻探过程中，取出的岩石样品颜(yan)色形态各异(yi)。

中国石油科(ke)研人(ren)员根据岩芯、岩屑以(yi)及(ji)测录(lu)井等地质样品和数据，绘制出亚洲第一份万米地质剖面(mian)图(tu)，为(wei)深(shen)地科(ke)学探索(suo)和油气勘探提供一手实物资料，有力支撑了(le)地球深(shen)部结构与(yu)物质组成、地球演化(hua)、气候变迁等重大基础(chu)科(ke)学问(wen)题(ti)研究。

这是产业强链(lian)补链(lian)的实战练兵。

套管(guan)要抗挤压，宝钢股份自主研发的产品，钢级、密封(feng)性能等关键指标均比最(zui)高钢级套管(guan)高出超20%；常规钻机提升能力不足，中国石油宝石机械设计全球陆上首台12000米自动化(hua)钻机；钻头(tou)要硬核，中国石化(hua)江钻公司提供高强耐磨、高韧抗冲的复合片(pian)……合力攻坚，优势互补，形成创新合力。

“深(shen)地塔科(ke)1井钻探形成了(le)自主可控的万米关键核心(xin)技术体系，助推我国深(shen)地钻探关键装备、工具、材(cai)料迭代升级。”王清华介绍。以(yi)国产钻头(tou)为(wei)例，价格比进口钻头(tou)下降近一半，钻井速度却提高约50%，相关技术指标处于国际先进水平。

回(hui)望来(lai)路，20世(shi)纪70年代，我国第一口井深(shen)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(zhong)点。中国人(ren)向深(shen)地探索(suo)的脚步迈得更快、更远(yuan)。（记者 丁怡婷）

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《人(ren)民日报(bao)》（2025年02月21日02版(ban)）

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