中国首口超万米深井完钻！揭开5.4亿年前地球奥秘

 

上天、下海、入地，是人类探索自然的三大壮举。

 

广袤无垠的塔里木盆地，苍茫的天际线与连绵的沙丘交织成一幅壮丽的画卷。在这片看似沉寂的土地下，却蕴藏着丰富的油气资源。深地塔科1井的钻探，正揭开塔里木盆地深部地层的神秘面纱......

 

2月20日，小新从中国石油新闻发布会上获悉，中国首口超万米科探井——深地塔科1井日前在地下10910米胜利完钻，这是我国继“深空”“深海”之后，在“深地”领域取得又一重大进展。

 

作为亚洲第一、世界第二垂深井，深地塔科1井先后创造了全球尾管固井“最深”、全球电缆成像测井“最深”、全球陆上钻井突破万米“最快”、亚洲直井钻探“最深”、亚洲陆上取芯“最深”等五大工程纪录。戴好安全帽，小新带大家向深地探秘。

 

向万米深地“无人区”进军

 

塔里木盆地油气资源丰富，是全球唯一以深层、超深层油气资源勘探开发为主体的大型盆地，勘探开发面临世界级难题。

 

地面之下，深地塔科1号井的难题在于地下苛刻的工况环境对施工工艺、钻探工具的极大挑战。地面之上，常年干旱少雨、风沙弥漫，夏季最高温度达五十多摄氏度，冬季最低近零下三十摄氏度，对人的精神体能是极大考验。

 

 

 

据了解，全井在钻探过程中，会遇到12套不同岩（物）性、不同压力系统的岩层，地质构造复杂多变，深部地层可钻性极差、井壁失稳严重，加之井下最高温度220摄氏度、最高压力145兆帕，常规钻井工具、材料、元器件难以适应如此苛刻的工况环境，极易造成工具损坏或材料失效，极易发生井眼垮塌、卡钻、恶性井漏等井下事故。

 

一深带万难。此前，我国还没有万米深地的钻探先例，即便9000米以深领域都鲜有涉足。

 

2023年5月30日，新疆沙雅县境内的塔克拉玛干沙漠腹地，巍峨钻塔矗立。肩负着科学探索、预探发现和推动深地工程技术迭代升级三大使命的深地塔科1井，经过8轮次反复研究论证，正式鸣笛开钻。

 

深地塔科1井从地表到钻抵万米，用时279天；从万米到最后近1公里，耗时300多天。万米钻探，步步惊心，每一米都是对未知的挑战，每一寸都是向极限的突破。

 

 

 

钻探过程中，深地塔科1井克服超重载荷、井壁失稳、工具失效、地层井漏等困难。尤其是万米之下，钻杆柔软得像面条，常规钻探工具、传感器失效，地层硬度“爆表”，入井载荷高达665吨。

 

“死亡之海”打出“中国深度”

 

攻克万米之难，绝非哪一家的“独角戏”，而是涉及地质、工程、钻探等方方面面的系统性工程。

 

针对这些世界级难题和极限挑战，中国石油联合集团内外企业、科研机构以及高等院校共计数万人开展集智攻关，形成了自主可控的万米关键核心技术体系，助推我国深地钻探系列关键装备、工具、材料迭代升级。

 

 

 

在顺利完钻的过程中，一系列科研地质研究取得喜人成果。

 

中国石油科研人员根据岩芯、岩屑以及测录井等地质样品和数据，绘制出亚洲首套万米深层古地质图，为深地科学探索和油气勘探提供一手实物资料，将有力支撑地球深部结构与物质组成、地球演化、气候变迁等重大基础科学问题研究。

 

 

 

特别是在万米深层取得珍贵岩心，获得5.4亿年前岩石标本，珍贵程度堪比“月壤”，为深地科学探索和油气勘探提供一手实物资料，将有力支撑地球深部结构与物质组成、地球演化、气候变迁等重大基础科学问题研究。

 

与此同时，钻探万米深井的价值还在于勘探油气的发掘，具有保障能源安全的本质意义。

 

深地塔科1井在万米深层发现天然气显示，先后在寒武系地层10851米到10910米井段钻揭优质烃源岩，实现全球陆上万米以下油气发现零的突破，填补了万米地质理论认识空白，为探索深地油气战略发现（突破）提供了依据。

 

 

 

中国工程院院士孙金声评价：“深地塔科1井顺利完钻，代表着我国深地‘井工程’全链条基础理论和关键核心技术取得了跨越式提升，标志着我国在深地领域实现了重大突破，已经走到了国际最前列。”

 

自主创新铸就钻探利器

 

2016年，习近平总书记在全国科技创新大会上提出，“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”。党的二十大报告提出，“加大油气资源勘探开发和增储上产力度，确保能源安全”。

 

深地塔科1井的顺利完钻，完成了科学探索和发现油气两大任务，推进了工程技术迭代升级，每一米钻进都伴随着中央企业有效发挥科技创新、产业控制、安全支撑的作用。

 

中国石油自主研制了万米深钻十大“技术利器”。值得一提的是，自主研制的全球陆上首台“12000米自动化钻机”，是万米深钻的“动力引擎”，提升能力达900吨，可轻松吊起2列动车组，自动化作业减少人工重体力劳动达到80%以上。

 

 

 

超深井地层岩性复杂、研磨性高、可钻性差。同时，井底温度大于200摄氏度的超高温条件，要求钻井液具备耐高温、高密度、耐高盐且长时间性能稳定的特性。

 

中国石油突破的特深难钻地层高效破岩技术、抗220℃高温聚合物水基钻井液体系，解决了极限温度下钻不了、打不动等技术难题。

 

深地塔科所取得的12.64米岩心，得益于特深井取芯工具、特高温高压测井仪器等技术的突破，实现深地资料取得全、测得准。

 

 

 

“万米深井的成功钻探，标志着我国特深井关键核心装备和技术，通过了万米极端恶劣工况环境的检验，不仅丰富了我国钻井工程领域的工程技术系列，更为挑战深地极限、开发超深层油气资源提供了坚实的装备保障。”塔里木油田首席专家、深地塔科1井井长王春生表示。

 

更为重要的是，世界主要国家在深地钻探领域起步早、技术相对成熟。深地领域已成为各国争夺科技制高点和寻找油气资源的竞技场。

 

“能源的饭碗必须端在自己手里”，习近平总书记的讲话掷地有声，旗帜鲜明。

 

近年来，我国加大了超深层油气领域的勘探开发力度，中国石油在新疆和四川等地区的6000~9000米深度已发现了一个10亿吨级大油田和3个万亿方大气区。超8000米以深领域已成为我国重要的油气接替领域。

 

截至目前，中国石油累计在塔里木盆地打成8000米以深井191口，占全国的50%以上，全力保障国家能源安全。面向未来，中国石油将坚定不移培育深地新质生产力，加速突破深地油气勘探开发的技术瓶颈。 

 

文末彩蛋来袭！

深地塔科1井在钻进过程中

获得的岩石样本被打磨成

0.03毫米的岩石薄片，

诉说着大约5.4亿年前的地球故事。

将来自地球深部的岩石薄片

放进中国传统色这一万花筒，

会呈现出何种缤纷？

和小新一同欣赏～

 

 

来源：国资小新微信号