綜述丨中國腳步，響徹萬米地宮 ——中國石油深地塔科1井勝利完鉆
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2025-02-25 17:23
中國能源新聞網(wǎng)記者 趙悅婧
上天難，入地更難。
2023年5月30日，我國首口超萬米科探井——中國石油深地塔科1井鳴笛開鉆；
2024年3月4日，深地塔科1井鉆探深度突破10000米，刷新亞洲最深直井紀錄；
2025年2月20日，深地塔科1井勝利完鉆，中國深度在“死亡之?！眲?chuàng)下新紀錄，10910米！
這是對“只有荒涼的沙漠，沒有荒涼的人生”信念的堅守——600多個日夜，50多支鉆頭、1130多根首尾相連的鉆桿，連續(xù)穿透12套地層。
這是對打破“探勘禁區(qū)”的篤定——人類在陸上萬米以下首次發(fā)現(xiàn)油氣，獲得我國首份地下萬米的巖芯標本，創(chuàng)下全球陸上鉆井突破萬米“最快”、亞洲陸上取巖芯“最深”等多項工程紀錄……
一路爬坡過坎，一路“跌倒再起”，石油人終在寒風呼嘯、沙塵肆虐中辟出了一條縱貫地上與地下的萬米通道。
入地萬米何其難？
如此之難，非入不可嗎？
向深地進軍是地球科學發(fā)展的必然趨勢，更是我國未來油氣發(fā)展的必由之路。
在我國油氣勘探開發(fā)實踐中，埋深超過6000米的地層為深層，埋深超過8000米的地層則為超深層。深層、超深層是我國油氣資源重要接替區(qū)，但目前探明率不足十分之一。
一深帶萬難。
“打萬米井，相當于鉆穿珠穆朗瑪峰后，又向地下繼續(xù)鉆進2公里多?！敝袊退锬居吞锕緢?zhí)行董事、黨工委書記王清華如此比喻。
“難”在作業(yè)環(huán)境——
深地塔科1井地處塔克拉瑪干沙漠腹地，常年干旱少雨、風沙彌漫，夏季最高氣溫達50多攝氏度，冬季最低氣溫接近零下30攝氏度。地表環(huán)境惡劣，作業(yè)環(huán)境艱苦，人的精神和體能面臨極大考驗。
“難”在井下工況——
在數(shù)億年地殼運動下，塔里木盆地的地質(zhì)構造極為復雜，“像一只盤子被摔碎之后又被踢了一腳”。井下工況苛刻，對工藝技術提出了極大挑戰(zhàn)。全井要鉆遇12套不同巖性、不同壓力系統(tǒng)的巖層，地質(zhì)構造復雜多變，深部地層可鉆性極差、井壁失穩(wěn)嚴重，加之井下最高溫度220攝氏度、最高壓力145兆帕，常規(guī)鉆井工具、材料、元器件難以適應如此苛刻的工況環(huán)境，極易造成工具損壞或材料失效，極易發(fā)生井眼垮塌、卡鉆、惡性井漏等井下事故。
“難”在裝備工具——
井筒自上而下首尾連接1130多根鉆桿，自重超過350噸，最細的鉆桿僅有拳頭粗細，鉆桿在10千米以深的井筒內(nèi)部如同面條般柔軟，鉆桿斷裂風險高、鉆頭沖擊損傷嚴重。作業(yè)過程中，下套管時最大噸位達665噸，常規(guī)鉆機的提升能力已無法滿足鉆探要求。
“最大的挑戰(zhàn)在于突破未知。”深地塔科1井井長王春生介紹，“9000米后沒有任何技術參數(shù)指標可借鑒，每向下1米，都像是在‘無人區(qū)’里鑿出一條路來?！?/span>
“深地塔科1井的鉆探，從地表到萬米，用時279天；從萬米到最后的910米，卻耗時300多天。”王清華記憶猶新。
鉆達萬米靠什么？
這么難，這口井如何打得成、打得好？
不怕遇難，而要“破難”！
手握“金剛鉆”，才能攬“瓷器活”。中國石油聯(lián)合地質(zhì)、物探、鉆完井等多專業(yè)、多學科專家人才，組建萬米深井攻關團隊，依靠“中國力量”，在“死亡之?！贝虺隽恕爸袊疃取?。
“用‘探月’標準精準探索每一寸地下空間，像對待身體一樣系統(tǒng)審視每一個作業(yè)環(huán)節(jié)?！敝袊透笨偣こ處煑盍娦蜗竺枋觥?/span>
——自主研制技術利器，鉆達萬米有了“好牙口”。
超高溫超高壓測井儀器，是洞察萬米深地的“火眼金睛”。萬米深層地質(zhì)構造復雜、資料獲取難度大，精準預測地質(zhì)“靶點”，精準刻畫鉆過的地層，確?！坝龅骄筒诲e過”。
全球陸上首臺“12000米自動化鉆機”，是萬米深鉆的“動力引擎”。高82米，提升能力達900噸，相當于同時吊起150頭成年大象。
超硬復合片及高端鉆頭，是破碎深地極硬巖石的“鐵齒銅牙”，全力保障鉆井提速。
超高溫水基鉆井液，是萬米深井鉆進的“循環(huán)血液”，滿足應對復雜工況的需求……
——自主研制高強度取芯成套工具，在地下萬米“虎口拔牙”。
巖芯，作為地下巖石的剖面截取物，是人類了解地球深部情況的唯一實物資料。萬米以深巖芯記錄了地球深部5億年來的地質(zhì)體系，是研究地球演化的直接證據(jù)。
中國石油天然氣股份有限公司總地質(zhì)師江同文介紹，針對相關地層強度高、易破碎等難題，項目團隊首創(chuàng)耐240攝氏度高溫的高強度取巖芯工具、高效破巖取巖芯鉆頭，成功收獲12.64米巖芯。其珍貴程度堪比“月壤”。
不斷向“超深”鉆進緣何？
鉆穿萬米，洞察萬米，取芯萬米，“這是深地勘探三部曲”，中國工程院院士李寧如此評價。
從“深”到“超深”，如此難，為何還要想法設法干？
——為保障國家能源安全增添新的“增長極”。
數(shù)據(jù)顯示，世界新增油氣儲量的60%來自深部地層，我國深層、超深層油氣資源達671億噸油當量，占全國油氣資源總量的34%。深地塔科1井是我國最大超深油氣生產(chǎn)基地。截至目前，我國在塔里木盆地打成超過8000米深井超300口，占全國的80%以上。
“向深地進軍更是我國未來油氣發(fā)展的必由之路?！敝袊凸煞莨靖笨偛煤谓ń榻B，中國石油在新疆和四川等地區(qū)的6000米至9000米深度已發(fā)現(xiàn)了1個10億噸級大油田和3個萬億立方米級大氣區(qū)。
“中國石油國內(nèi)探區(qū)8000米以深領域剩余資源174億噸油當量，在塔里木盆地庫車山前、準噶爾盆地南緣、四川盆地川中古隆起北斜坡等地區(qū)已實現(xiàn)重大勘探突破?！焙谓ㄍ嘎?。
——為探索萬米深部地層奧秘提供“新通道”。
高倍顯微鏡下,在鉆進過程中獲得的巖石樣本被打磨成0.03毫米的巖石薄片。9000米，橙色的細-粉晶白云巖；10001米，煙墨色的粉晶云巖；10906米，墨綠色的泥巖；10910米,褐紅色的硅質(zhì)泥巖……共同“訴說”著5億年前的地球故事。
王清華介紹，中國石油科研人員根據(jù)萬米深地取回的巖芯、巖屑等樣品和數(shù)據(jù)，繪制出亞洲第一份萬米地質(zhì)剖面圖，為深地科學探索和油氣勘探提供一手資料，將有力支撐地球深部結構與物質(zhì)組成、地球演化、氣候變遷等基礎科學問題研究。
——為探索萬米深層油氣地質(zhì)特征打開“新窗口”。
“這是我國首次獲取到萬米以深地質(zhì)資料，同時驗證了塔里木盆地在萬米深層仍有油氣資源潛力，為我國在全球深地油氣勘探領域贏得了更多話語權和主動權，意義重大?！敝袊茖W院院士郝芳說。
談及中國石油在深地領域下一步的部署安排，何江川表示，雖然已經(jīng)在10910米完鉆，但是下一步還要按照油氣勘探開發(fā)的基本程序進行試油、壓裂改造，力爭獲取工業(yè)油氣流。
“我們已經(jīng)在中西部幾個大盆地初步鎖定了幾個方向，正在加快準備，待時機成熟后，會擇機向社會公開。”何江川信心滿滿。
責任編輯：沈馨蕊
