“在超深(shen)层寻找油(you)气，好比站在珠穆朗玛峰顶，要(yao)看清雅(ya)鲁藏布江上的游船”

“在超深(shen)层寻找油(you)气，好比站在珠穆朗玛峰顶，要(yao)看清雅(ya)鲁藏布江上的游船。”油(you)气行业(ye)常说这么一句话。

一深(shen)带万难。地球半径(jing)约为(wei)6371千米(mi)，人类目前入(ru)地最大深(shen)度为(wei)12.262千米(mi)。如果将地球比作一个鸡蛋，那么目前的探(tan)测(ce)还只停留在鸡蛋壳层面。

一难，在于地层岩性变化复杂。

深(shen)地塔科1井钻穿12套不同岩性、不同压力(li)系统的岩层，地质构造复杂多(duo)变，极易发生井眼垮塌、卡钻、恶性井漏等事故。“岩层软硬交错，刚(gang)钻透硬如金刚(gang)石的硅(gui)质岩，下一米(mi)就可能遇到柔似橡皮糖的膏岩层，钻头(tou)切削齿特别容易损伤。”中(zhong)国石油(you)塔里(li)木油(you)田公司执行董事、党工委书记王清华介绍(shao)。

每(mei)一次地层岩性变化，都要(yao)更换与之相适应(ying)的钻头(tou)，调整(zheng)钻井液的各(ge)项配比。靠近地表的中(zhong)浅层，一颗钻头(tou)日进(jin)尺最高能达(da)600米(mi)；而在万米(mi)以深(shen)，钻头(tou)平(ping)均日进(jin)尺不超30米(mi)，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，温度、压力(li)也随之增加。深(shen)地塔科1井的井下最高温度220摄氏(shi)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(ying)如此苛刻的工况环境，极易损坏或失效(xiao)。

三难，在于钻杆超重吨位(wei)超大扭矩。

深(shen)地塔科1井的地表井眼，直径(jing)超57厘米(mi)。井眼向下，1130多(duo)根钻杆首尾连接，自重超350吨。最细的钻杆仅有杯口粗细，在高温高压条件下，如面条般柔软，断裂风险高。不仅如此，万米(mi)之下的井壁如同蚁穴，空间极窄。超重吨位(wei)、超大扭矩的钻杆在地表转10圈(quan)，地下钻头(tou)可能转不了1圈(quan)，如果钻杆的抗(kang)扭性或抗(kang)拉性不行，很(hen)容易出(chu)问(wen)题。

“9000米(mi)以深(shen)，没有任何邻井参数可以参考。每(mei)向下1米(mi)，都像是在无人区里(li)凿(zao)出(chu)一条路。”深(shen)地塔科1井井长王春(chun)生最难忘(wang)的，是钻头(tou)距离1万米(mi)只差23米(mi)时，钻杆在井中(zhong)突然断裂，卡钻、憋堵等问(wen)题轮番而至，经过15天(tian)连续奋战，才最终解决。

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

创新引领，让万米(mi)地层“看得见”“够得着”“采得出(chu)”

挺(ting)进(jin)万米(mi)深(shen)地，面临(lin)多(duo)项世界级难题和极限挑(tiao)战。为(wei)保障深(shen)地塔科1井钻得成(cheng)、钻得好，中(zhong)国石油(you)联(lian)合多(duo)家企业(ye)、科研(yan)机构以及高等院校共计数万人，集智攻关。

——借(jie)助三维物(wu)探(tan)技术，让万米(mi)地层“看得见”。

地球物(wu)理勘探(tan)，相当于给地球做“CT”，可以看清井位(wei)所在的地层信息。深(shen)地塔科1井钻探(tan)过程中(zhong)，东方物(wu)探(tan)依托三维物(wu)探(tan)技术，用地震波对万米(mi)地层进(jin)行高清成(cheng)像，实现钻前预警、钻中(zhong)预测(ce)，为(wei)工具仪(yi)器准备、工艺(yi)技术优化提供支撑；中(zhong)油(you)测(ce)井则采用电、声、核、磁等尖端手段，对钻过的所有地层实现厘米(mi)级精准标定，擦亮探(tan)视(shi)超深(shen)地层的“眼睛”。

“深(shen)地塔科1井成(cheng)功完钻，验证了我们对万米(mi)以深(shen)地质理论认识的正确(que)性，地质预测(ce)和实钻结果基本吻合，深(shen)度误差不到1%。”塔里(li)木油(you)田勘探(tan)开发研(yan)究院风险勘探(tan)研(yan)究项目经理孙崇浩说。

——应(ying)用12000米(mi)钻机等国产设备，让万米(mi)地层“够得着”。

钻机，钻井的“动力(li)引擎”。深(shen)地塔科1井作业(ye)过程中(zhong)，下套管(guan)时最大吨位(wei)达(da)665吨，常规钻机的提升能力(li)无法满足钻探(tan)要(yao)求(qiu)。中(zhong)国石油(you)自主研(yan)发了全球陆上首台12000米(mi)自动化钻机，载重能力(li)提升至最大900吨。

钻头(tou)，钻井的“铁(tie)齿铜牙”。不同岩性的地层，需要(yao)适配不同的钻头(tou)选型、齿形(xing)排列分布及工具配套。项目团队自主研(yan)制了超硬复合片及高端钻头(tou)，全力(li)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)衡地层压力(li)、冷(leng)却钻头(tou)等多(duo)项功能，钻井过程中(zhong)，如果抗(kang)温抗(kang)压能力(li)不足，极易失效(xiao)。科研(yan)团队经过上百次配方调整(zheng)和上千次体系试验，研(yan)发出(chu)抗(kang)220摄氏(shi)度水基钻井液，满足应(ying)对复杂工况的需求(qiu)。

——研(yan)制高强度取岩芯成(cheng)套工具，让万米(mi)岩芯“采得出(chu)”。

作为(wei)地下岩石的剖面截取物(wu)，岩芯是人类了解地球深(shen)部(bu)唯一的实物(wu)资料。中(zhong)国石油(you)天(tian)然气股份(fen)有限公司总地质师江同文介绍(shao)，针对相关地层强度高、易破碎等难题，项目团队首创耐240摄氏(shi)度高强度取岩芯工具、高效(xiao)破岩取岩芯钻头(tou)，成(cheng)功收获12.64米(mi)岩芯，珍贵(gui)程度堪比“月壤”。

“突破万米(mi)意味着我国油(you)气工程技术发展(zhan)进(jin)入(ru)一个崭新的阶段，代(dai)表我们初步构建(jian)了万米(mi)深(shen)地钻完井技术高地与原创技术策(ce)源地。”中(zhong)国工程院院士孙金声说。

端牢能源饭碗，解开深(shen)地奥秘

挺(ting)进(jin)地球深(shen)部(bu)，每(mei)一米(mi)都是对未知的挑(tiao)战，每(mei)一寸都是向极限的突破，难度一点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探(tan)月小，这个万米(mi)非入(ru)不可吗？

这是端牢能源饭碗的坚实支撑。

数据显示，世界新增油(you)气储量的60%来(lai)自深(shen)部(bu)地层，我国深(shen)层、超深(shen)层油(you)气资源达(da)671亿吨油(you)当量，占全国油(you)气资源总量约34%。深(shen)地塔科1井所在的塔里(li)木盆地，一口超深(shen)油(you)气井日产油(you)气当量最高1000余吨，相当于数十口甚(shen)至上百口浅层气井的产量。

“向深(shen)地进(jin)军是我国未来(lai)油(you)气发展(zhan)的必由之路。”中(zhong)国石油(you)天(tian)然气股份(fen)有限公司副总裁何江川介绍(shao)，中(zhong)国石油(you)在新疆和四(si)川等地的6000米(mi)至9000米(mi)深(shen)度，已发现一个10亿吨级大油(you)田和3个万亿立方米(mi)大气区。2017年至2024年，中(zhong)国石油(you)6000米(mi)以深(shen)超深(shen)井数量从100口增长到1860口，8000米(mi)以深(shen)特深(shen)井数量从0口增长到208口。

这是解开深(shen)地奥秘的关键(jian)钥匙。

10001米(mi)，灰白(bai)色的粉晶云岩；10780米(mi)，泥金色的云质灰岩；10906米(mi)，石墨色的泥岩……显微镜下，深(shen)地塔科1井钻探(tan)过程中(zhong)，取出(chu)的岩石样(yang)品颜色形(xing)态各(ge)异。

中(zhong)国石油(you)科研(yan)人员根据岩芯、岩屑以及测(ce)录井等地质样(yang)品和数据，绘制出(chu)亚洲第一份(fen)万米(mi)地质剖面图，为(wei)深(shen)地科学探(tan)索和油(you)气勘探(tan)提供一手实物(wu)资料，有力(li)支撑了地球深(shen)部(bu)结构与物(wu)质组成(cheng)、地球演化、气候变迁(qian)等重大基础科学问(wen)题研(yan)究。

这是产业(ye)强链补链的实战练兵。

套管(guan)要(yao)抗(kang)挤压，宝钢股份(fen)自主研(yan)发的产品，钢级、密封性能等关键(jian)指标均比最高钢级套管(guan)高出(chu)超20%；常规钻机提升能力(li)不足，中(zhong)国石油(you)宝石机械设计全球陆上首台12000米(mi)自动化钻机；钻头(tou)要(yao)硬核，中(zhong)国石化江钻公司提供高强耐磨、高韧抗(kang)冲的复合片……合力(li)攻坚，优势互补，形(xing)成(cheng)创新合力(li)。

“深(shen)地塔科1井钻探(tan)形(xing)成(cheng)了自主可控的万米(mi)关键(jian)核心(xin)技术体系，助推(tui)我国深(shen)地钻探(tan)关键(jian)装备、工具、材料迭(die)代(dai)升级。”王清华介绍(shao)。以国产钻头(tou)为(wei)例，价(jia)格比进(jin)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(jin)水平(ping)。

回望(wang)来(lai)路，20世纪70年代(dai)，我国第一口井深(shen)超过7000米(mi)的钻井完钻。从7000米(mi)到突破8000米(mi)，历经29年；从8000米(mi)到迈(mai)入(ru)9000米(mi)，历经15年；从9000米(mi)到冲破10000米(mi)大关，仅用3年。

10910米(mi)不是终点。中(zhong)国人向深(shen)地探(tan)索的脚步迈(mai)得更快、更远。（记者 丁(ding)怡婷）

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《人民日报》（2025年02月21日02版）

责编：秦雅(ya)楠(nan)、卢思宇