科技日?qǐng)?bào)記者 操秀英
10910米！在塔里木油田深地塔科1井，中國石油將入地的“中國深度”，標(biāo)注在這一數(shù)字。我國成為擁有萬米鉆探能力的國家。
2月20日，中國石油召開新聞發(fā)布會(huì)宣布：日前，中國首口超萬米科探井——深地塔科1井在地下10910米勝利完鉆，成為亞洲第一、世界第二垂深井。
“深地塔科1井順利完鉆，代表著我國深地‘井工程’全鏈條基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵核心技術(shù)取得了跨越式提升，標(biāo)志著我國在深地領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，已經(jīng)走到國際最前列?！敝袊こ淘涸菏繉O金聲說。
作為入地的重要手段之一，超深鉆井被稱為深入地球內(nèi)部的“望遠(yuǎn)鏡”。通過對(duì)深地進(jìn)行探測和取芯分析，可以揭示大陸地殼的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)，探索地球深部流體系統(tǒng)、地?zé)峤Y(jié)構(gòu)，并解決地球演化等一系列重大基礎(chǔ)科學(xué)問題，是地球科學(xué)發(fā)展不可缺少的重要基礎(chǔ)。此外，若萬米之下能發(fā)現(xiàn)成藏的油氣，證明無機(jī)成烴的可能性，將給地質(zhì)理論學(xué)界帶來顛覆性認(rèn)知，助力端牢我國能源飯碗。
上天難，入地更難。1961年，美國“莫霍計(jì)劃”展開對(duì)地球深部的探索，最終因技術(shù)等原因以失敗而告終。1992年，全球垂深最深的蘇聯(lián)科拉SG-3井歷時(shí)23年鉆至12262米，其間斷鉆具27次。近年來，全球范圍內(nèi)萬米鉆井深度不斷被刷新，但絕大部分長度為水平段。
打一口垂直深度超過萬米的深井，中國沒有先例，卻是必須做的事情。當(dāng)前，深層超深層已成為我國油氣重大發(fā)現(xiàn)的主陣地，“向地球深部進(jìn)軍”是保障能源安全的必答題。
2023年5月30日，中國制造、全球首臺(tái)12000米鉆機(jī)在被稱為“死亡之?！钡乃死敻缮衬吒叽Ａⅲ覈卓谌f米科探井——深地塔科1井鳴笛開鉆。深地塔科1井從地表到鉆抵萬米，用時(shí)279天；從萬米到最后近1公里，耗時(shí)300多天。
萬米鉆探，步步驚心，每一米都是對(duì)未知的挑戰(zhàn)，每一寸都是向極限的突破。萬米之下，有能讓食用油沸騰的220攝氏度超高溫，鉆井工具要承受遠(yuǎn)超馬里亞納海溝最深處壓力的145兆帕超高壓，鉆井工具載荷重量最高達(dá)665噸，“在這樣惡劣的井下環(huán)境中，鉆探難度非常之大，一般鉆井設(shè)備儀器的電子元器件、橡膠件等，均會(huì)損壞或失效?！彼锬居吞镉蜌夤に囇芯吭焊痹洪L張志說。
針對(duì)這些世界級(jí)難題和極限挑戰(zhàn)，中國石油聯(lián)合集團(tuán)內(nèi)外企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)以及高等院校共計(jì)數(shù)萬人開展集智攻關(guān)，研發(fā)了全球陸上首臺(tái)12000米自動(dòng)化鉆機(jī)、地質(zhì)工程一體化設(shè)計(jì)技術(shù)等十大技術(shù)利器，形成了自主可控的萬米關(guān)鍵核心技術(shù)體系，助推我國深地鉆探系列關(guān)鍵裝備、工具、材料迭代升級(jí)。
同時(shí)，在這批“國之重器”的支撐下，中國石油成功處置了多次井下復(fù)雜情況，連續(xù)鉆穿12套不同巖性和壓力層系的地層，最終與5億多年前的巖石相遇，奠定了中國石油在萬米深地工程技術(shù)領(lǐng)域的國際領(lǐng)先地位。
“萬米深井的成功鉆探，標(biāo)志著我國特深井關(guān)鍵核心裝備和技術(shù)，通過了萬米極端惡劣工況環(huán)境的檢驗(yàn)，不僅豐富了我國鉆井工程領(lǐng)域的工程技術(shù)系列，更為挑戰(zhàn)深地極限、開發(fā)超深層油氣資源提供了堅(jiān)實(shí)的裝備保障。”塔里木油田首席專家、深地塔科1井井長王春生表示。
此次，深地塔科1井成功從萬米以下鉆取了我國首份巖芯標(biāo)本，全球首次在陸地萬米深層鉆探發(fā)現(xiàn)油氣顯示，豐富完善了萬米深層油氣地質(zhì)認(rèn)識(shí)。
同時(shí)，中國石油科研人員根據(jù)巖芯、巖屑以及測錄井等地質(zhì)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(xué)探索和油氣勘探提供一手實(shí)物資料，將有力支撐地球深部結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成、地球演化、氣候變遷等重大基礎(chǔ)科學(xué)問題研究。
10910米不是終點(diǎn)。當(dāng)前，塔里木油田正組織固井、測試、壓裂改造等一系列完井和科學(xué)探索工作。同時(shí)，一批前沿技術(shù)也正加快布局，萬米特深層基礎(chǔ)地質(zhì)理論認(rèn)識(shí)正不斷深化，240℃以上特高溫鉆井液等完成研發(fā)儲(chǔ)備，175兆帕特高壓井口、特高壓壓裂車等關(guān)鍵核心裝備也已“枕戈待旦”，推動(dòng)我國深地探測一步步向更深處邁進(jìn)。
