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綜述丨中國(guó)腳步，響徹萬(wàn)米地宮 ——中國(guó)石油深地塔科1井勝利完鉆

來(lái)源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2025-02-25 17:23

中國(guó)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(guó)首口超萬(wàn)米科探井——中國(guó)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(jì)錄；

　　2025年2月20日，深地塔科1井勝利完鉆，中國(guó)深度在“死亡之海”創(chuàng)下新紀(jì)錄，10910米！

　　這是對(duì)“只有荒涼的沙漠，沒有荒涼的人生”信念的堅(jiān)守——600多個(gè)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(duì)打破“探勘禁區(qū)”的篤定——人類在陸上萬(wàn)米以下首次發(fā)現(xiàn)油氣，獲得我國(guó)首份地下萬(wàn)米的巖芯標(biāo)本，創(chuàng)下全球陸上鉆井突破萬(wàn)米“最快”、亞洲陸上取巖芯“最深”等多項(xiàng)工程紀(jì)錄……

　　一路爬坡過坎，一路“跌倒再起”，石油人終在寒風(fēng)呼嘯、沙塵肆虐中辟出了一條縱貫地上與地下的萬(wàn)米通道。

       入地萬(wàn)米何其難？

　　如此之難，非入不可嗎？

　　向深地進(jìn)軍是地球科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是我國(guó)未來(lái)油氣發(fā)展的必由之路。

　　在我國(guó)油氣勘探開發(fā)實(shí)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(guó)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(wàn)難。

　　“打萬(wàn)米井，相當(dāng)于鉆穿珠穆朗瑪峰后，又向地下繼續(xù)鉆進(jìn)2公里多。”中國(guó)石油塔里木油田公司執(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(fēng)沙彌漫，夏季最高氣溫達(dá)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(yàn)。

　　“難”在井下工況——

　　在數(shù)億年地殼運(yùn)動(dòng)下，塔里木盆地的地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，“像一只盤子被摔碎之后又被踢了一腳”。井下工況苛刻，對(duì)工藝技術(shù)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(gòu)造復(fù)雜多變，深部地層可鉆性極差、井壁失穩(wěn)嚴(yán)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(yīng)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(xì)的鉆桿僅有拳頭粗細(xì)，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(fēng)險(xiǎn)高、鉆頭沖擊損傷嚴(yán)重。作業(yè)過程中，下套管時(shí)最大噸位達(dá)665噸，常規(guī)鉆機(jī)的提升能力已無(wú)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(zhǎng)王春生介紹，“9000米后沒有任何技術(shù)參數(shù)指標(biāo)可借鑒，每向下1米，都像是在‘無(wú)人區(qū)’里鑿出一條路來(lái)。”

　　“深地塔科1井的鉆探，從地表到萬(wàn)米，用時(shí)279天；從萬(wàn)米到最后的910米，卻耗時(shí)300多天。”王清華記憶猶新。

　　鉆達(dá)萬(wàn)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(guó)石油聯(lián)合地質(zhì)、物探、鉆完井等多專業(yè)、多學(xué)科專家人才，組建萬(wàn)米深井攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，依靠“中國(guó)力量”，在“死亡之海”打出了“中國(guó)深度”。

　　“用‘探月’標(biāo)準(zhǔn)精準(zhǔn)探索每一寸地下空間，像對(duì)待身體一樣系統(tǒng)審視每一個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)。”中國(guó)石油副總工程師楊立強(qiáng)形象描述。

　　——自主研制技術(shù)利器，鉆達(dá)萬(wàn)米有了“好牙口”。

　　超高溫超高壓測(cè)井儀器，是洞察萬(wàn)米深地的“火眼金睛”。萬(wàn)米深層地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、資料獲取難度大，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)地質(zhì)“靶點(diǎn)”，精準(zhǔn)刻畫鉆過的地層，確保“遇到就不錯(cuò)過”。

　　全球陸上首臺(tái)“12000米自動(dòng)化鉆機(jī)”，是萬(wàn)米深鉆的“動(dòng)力引擎”。高82米，提升能力達(dá)900噸，相當(dāng)于同時(shí)吊起150頭成年大象。

　　超硬復(fù)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(wàn)米深井鉆進(jìn)的“循環(huán)血液”，滿足應(yīng)對(duì)復(fù)雜工況的需求……

　　——自主研制高強(qiáng)度取芯成套工具，在地下萬(wàn)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(shí)物資料。萬(wàn)米以深巖芯記錄了地球深部5億年來(lái)的地質(zhì)體系，是研究地球演化的直接證據(jù)。

　　中國(guó)石油天然氣股份有限公司總地質(zhì)師江同文介紹，針對(duì)相關(guān)地層強(qiáng)度高、易破碎等難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)耐240攝氏度高溫的高強(qiáng)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(jìn)緣何？

　　鉆穿萬(wàn)米，洞察萬(wàn)米，取芯萬(wàn)米，“這是深地勘探三部曲”，中國(guó)工程院院士李寧如此評(píng)價(jià)。

　　從“深”到“超深”，如此難，為何還要想法設(shè)法干？

　　——為保障國(guó)家能源安全增添新的“增長(zhǎng)極”。

　　數(shù)據(jù)顯示，世界新增油氣儲(chǔ)量的60%來(lái)自深部地層，我國(guó)深層、超深層油氣資源達(dá)671億噸油當(dāng)量，占全國(guó)油氣資源總量的34%。深地塔科1井是我國(guó)最大超深油氣生產(chǎn)基地。截至目前，我國(guó)在塔里木盆地打成超過8000米深井超300口，占全國(guó)的80%以上。

　　“向深地進(jìn)軍更是我國(guó)未來(lái)油氣發(fā)展的必由之路。”中國(guó)石油股份公司副總裁何江川介紹，中國(guó)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(gè)10億噸級(jí)大油田和3個(gè)萬(wàn)億立方米級(jí)大氣區(qū)。

　　“中國(guó)石油國(guó)內(nèi)探區(qū)8000米以深領(lǐng)域剩余資源174億噸油當(dāng)量，在塔里木盆地庫(kù)車山前、準(zhǔn)噶爾盆地南緣、四川盆地川中古隆起北斜坡等地區(qū)已實(shí)現(xiàn)重大勘探突破。”何江川透露。

　　——為探索萬(wàn)米深部地層奧秘提供“新通道”。

　　高倍顯微鏡下,在鉆進(jìn)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(xì)-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(shuō)”著5億年前的地球故事。

　　王清華介紹，中國(guó)石油科研人員根據(jù)萬(wàn)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(wàn)米地質(zhì)剖面圖，為深地科學(xué)探索和油氣勘探提供一手資料，將有力支撐地球深部結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成、地球演化、氣候變遷等基礎(chǔ)科學(xué)問題研究。

　　——為探索萬(wàn)米深層油氣地質(zhì)特征打開“新窗口”。

　　“這是我國(guó)首次獲取到萬(wàn)米以深地質(zhì)資料，同時(shí)驗(yàn)證了塔里木盆地在萬(wàn)米深層仍有油氣資源潛力，為我國(guó)在全球深地油氣勘探領(lǐng)域贏得了更多話語(yǔ)權(quán)和主動(dòng)權(quán)，意義重大。”中國(guó)科學(xué)院院士郝芳說(shuō)。

　　談及中國(guó)石油在深地領(lǐng)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(jìn)行試油、壓裂改造，力爭(zhēng)獲取工業(yè)油氣流。

　　“我們已經(jīng)在中西部幾個(gè)大盆地初步鎖定了幾個(gè)方向，正在加快準(zhǔn)備，待時(shí)機(jī)成熟后，會(huì)擇機(jī)向社會(huì)公開。”何江川信心滿滿。

　　責(zé)任編輯：沈馨蕊