“在(zai)超深(shen)层寻找油气，好比站在(zai)珠穆朗玛峰顶，要看清(qing)雅鲁藏布江上的(de)游船”

“在(zai)超深(shen)层寻找油气，好比站在(zai)珠穆朗玛峰顶，要看清(qing)雅鲁藏布江上的(de)游船。”油气行业常(chang)说(shuo)这么一句话。

一深(shen)带万难。地球(qiu)半径约为(wei)6371千米，人类目前入地最大深(shen)度为(wei)12.262千米。如果(guo)将(jiang)地球(qiu)比作一个(ge)鸡(ji)蛋，那么目前的(de)探测还只停留在(zai)鸡(ji)蛋壳层面。

一难，在(zai)于地层岩性变化复杂。

深(shen)地塔科1井钻穿12套(tao)不同岩性、不同压力系统的(de)岩层，地质构造复杂多变，极易发生井眼垮塌、卡钻、恶(e)性井漏等事故。“岩层软硬交(jiao)错，刚(gang)钻透硬如金(jin)刚(gang)石(shi)的(de)硅质岩，下一米就可能遇到柔似(si)橡皮糖的(de)膏岩层，钻头切削齿特别容易损伤(shang)。”中(zhong)国石(shi)油塔里(li)木油田公司(si)执行董事、党工委书记王清(qing)华介绍(shao)。

每一次地层岩性变化，都(dou)要更换(huan)与之相适应的(de)钻头，调整钻井液的(de)各项配比。靠近(jin)地表的(de)中(zhong)浅层，一颗钻头日进尺(chi)最高(gao)能达600米；而在(zai)万米以深(shen)，钻头平(ping)均日进尺(chi)不超30米，就会磨损得近(jin)乎光滑。

二难，在(zai)于井下超高(gao)温超高(gao)压。

随着(zhe)地层深(shen)度增(zeng)加，温度、压力也随之增(zeng)加。深(shen)地塔科1井的(de)井下最高(gao)温度220摄氏度，最高(gao)压力145兆帕、相当(dang)于指甲盖大小(xiao)的(de)面积承受超过1.4吨的(de)重量，常(chang)规钻井工具、材(cai)料难以适应如此苛刻的(de)工况环境，极易损坏或失效。

三难，在(zai)于钻杆超重吨位超大扭矩(ju)。

深(shen)地塔科1井的(de)地表井眼，直径超57厘米。井眼向下，1130多根钻杆首尾连接(jie)，自重超350吨。最细(xi)的(de)钻杆仅有杯口粗细(xi)，在(zai)高(gao)温高(gao)压条件(jian)下，如面条般柔软，断(duan)裂风(feng)险高(gao)。不仅如此，万米之下的(de)井壁如同蚁穴，空间极窄。超重吨位、超大扭矩(ju)的(de)钻杆在(zai)地表转10圈，地下钻头可能转不了1圈，如果(guo)钻杆的(de)抗扭性或抗拉(la)性不行，很容易出问题。

“9000米以深(shen)，没有任何邻井参数可以参考。每向下1米，都(dou)像是在(zai)无人区里(li)凿出一条路。”深(shen)地塔科1井井长王春生最难忘的(de)，是钻头距(ju)离1万米只差23米时，钻杆在(zai)井中(zhong)突然断(duan)裂，卡钻、憋(bie)堵等问题轮番而至，经过15天连续奋战，才最终解决。

深(shen)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。

创新引领，让万米地层“看得见(jian)”“够(gou)得着(zhe)”“采得出”

挺进万米深(shen)地，面临多项世界级难题和极限挑(tiao)战。为(wei)保(bao)障(zhang)深(shen)地塔科1井钻得成(cheng)、钻得好，中(zhong)国石(shi)油联合多家企业、科研机构以及高(gao)等院校共计数万人，集智攻关。

——借助三维物(wu)探技术(shu)，让万米地层“看得见(jian)”。

地球(qiu)物(wu)理勘(kan)探，相当(dang)于给地球(qiu)做“CT”，可以看清(qing)井位所(suo)在(zai)的(de)地层信息。深(shen)地塔科1井钻探过程中(zhong)，东方物(wu)探依托三维物(wu)探技术(shu)，用地震波对万米地层进行高(gao)清(qing)成(cheng)像，实现钻前预(yu)警、钻中(zhong)预(yu)测，为(wei)工具仪器准备(bei)、工艺技术(shu)优化提供支撑；中(zhong)油测井则采用电、声、核、磁等尖端手段，对钻过的(de)所(suo)有地层实现厘米级精准标定，擦(ca)亮探视(shi)超深(shen)地层的(de)“眼睛(jing)”。

“深(shen)地塔科1井成(cheng)功完钻，验证了我们(men)对万米以深(shen)地质理论认识(shi)的(de)正确(que)性，地质预(yu)测和实钻结果(guo)基本吻合，深(shen)度误差不到1%。”塔里(li)木油田勘(kan)探开发研究院风(feng)险勘(kan)探研究项目经理孙崇(chong)浩说(shuo)。

——应用12000米钻机等国产(chan)设(she)备(bei)，让万米地层“够(gou)得着(zhe)”。

钻机，钻井的(de)“动力引擎”。深(shen)地塔科1井作业过程中(zhong)，下套(tao)管时最大吨位达665吨，常(chang)规钻机的(de)提升能力无法满足钻探要求。中(zhong)国石(shi)油自主研发了全(quan)球(qiu)陆(lu)上首台(tai)12000米自动化钻机，载重能力提升至最大900吨。

钻头，钻井的(de)“铁齿铜牙”。不同岩性的(de)地层，需(xu)要适配不同的(de)钻头选型、齿形排列分布及工具配套(tao)。项目团队自主研制了超硬复合片及高(gao)端钻头，全(quan)力保(bao)障(zhang)钻井提速。

钻井液，钻井的(de)“循环血液”。它具有携带岩屑、平(ping)衡地层压力、冷却钻头等多项功能，钻井过程中(zhong)，如果(guo)抗温抗压能力不足，极易失效。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(shui)基钻井液，满足应对复杂工况的(de)需(xu)求。

——研制高(gao)强度取(qu)岩芯成(cheng)套(tao)工具，让万米岩芯“采得出”。

作为(wei)地下岩石(shi)的(de)剖面截取(qu)物(wu)，岩芯是人类了解地球(qiu)深(shen)部唯一的(de)实物(wu)资(zi)料。中(zhong)国石(shi)油天然气股份有限公司(si)总地质师江同文介绍(shao)，针(zhen)对相关地层强度高(gao)、易破碎等难题，项目团队首创耐240摄氏度高(gao)强度取(qu)岩芯工具、高(gao)效破岩取(qu)岩芯钻头，成(cheng)功收获12.64米岩芯，珍贵程度堪(kan)比“月壤”。

“突破万米意味着(zhe)我国油气工程技术(shu)发展进入一个(ge)崭新的(de)阶段，代表我们(men)初(chu)步构建了万米深(shen)地钻完井技术(shu)高(gao)地与原创技术(shu)策(ce)源地。”中(zhong)国工程院院士孙金(jin)声说(shuo)。

端牢能源饭碗，解开深(shen)地奥秘

挺进地球(qiu)深(shen)部，每一米都(dou)是对未(wei)知的(de)挑(tiao)战，每一寸都(dou)是向极限的(de)突破，难度一点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探月小(xiao)，这个(ge)万米非(fei)入不可吗？

这是端牢能源饭碗的(de)坚实支撑。

数据显示，世界新增(zeng)油气储量的(de)60%来自深(shen)部地层，我国深(shen)层、超深(shen)层油气资(zi)源达671亿吨油当(dang)量，占全(quan)国油气资(zi)源总量约34%。深(shen)地塔科1井所(suo)在(zai)的(de)塔里(li)木盆地，一口超深(shen)油气井日产(chan)油气当(dang)量最高(gao)1000余(yu)吨，相当(dang)于数十(shi)口甚(shen)至上百口浅层气井的(de)产(chan)量。

“向深(shen)地进军是我国未(wei)来油气发展的(de)必由(you)之路。”中(zhong)国石(shi)油天然气股份有限公司(si)副总裁何江川(chuan)介绍(shao)，中(zhong)国石(shi)油在(zai)新疆和四川(chuan)等地的(de)6000米至9000米深(shen)度，已(yi)发现一个(ge)10亿吨级大油田和3个(ge)万亿立方米大气区。2017年至2024年，中(zhong)国石(shi)油6000米以深(shen)超深(shen)井数量从100口增(zeng)长到1860口，8000米以深(shen)特深(shen)井数量从0口增(zeng)长到208口。

这是解开深(shen)地奥秘的(de)关键钥(yao)匙。

10001米，灰白色(se)的(de)粉晶云(yun)岩；10780米，泥金(jin)色(se)的(de)云(yun)质灰岩；10906米，石(shi)墨色(se)的(de)泥岩……显微镜下，深(shen)地塔科1井钻探过程中(zhong)，取(qu)出的(de)岩石(shi)样品颜色(se)形态各异。

中(zhong)国石(shi)油科研人员根据岩芯、岩屑以及测录井等地质样品和数据，绘制出亚洲第一份万米地质剖面图，为(wei)深(shen)地科学探索和油气勘(kan)探提供一手实物(wu)资(zi)料，有力支撑了地球(qiu)深(shen)部结构与物(wu)质组成(cheng)、地球(qiu)演化、气候变迁等重大基础科学问题研究。

这是产(chan)业强链补链的(de)实战练兵。

套(tao)管要抗挤压，宝钢股份自主研发的(de)产(chan)品，钢级、密封性能等关键指标均比最高(gao)钢级套(tao)管高(gao)出超20%；常(chang)规钻机提升能力不足，中(zhong)国石(shi)油宝石(shi)机械设(she)计全(quan)球(qiu)陆(lu)上首台(tai)12000米自动化钻机；钻头要硬核，中(zhong)国石(shi)化江钻公司(si)提供高(gao)强耐磨、高(gao)韧抗冲的(de)复合片……合力攻坚，优势互补，形成(cheng)创新合力。

“深(shen)地塔科1井钻探形成(cheng)了自主可控的(de)万米关键核心技术(shu)体系，助推(tui)我国深(shen)地钻探关键装备(bei)、工具、材(cai)料迭代升级。”王清(qing)华介绍(shao)。以国产(chan)钻头为(wei)例，价格比进口钻头下降近(jin)一半，钻井速度却提高(gao)约50%，相关技术(shu)指标处于国际先进水(shui)平(ping)。

回望来路，20世纪70年代，我国第一口井深(shen)超过7000米的(de)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(zhong)国人向深(shen)地探索的(de)脚步迈得更快、更远。

版式设(she)计：张丹峰