深地塔科 1 井：萬米深地的 “中國突破”

2025 年 2 月 20 日，一則振奮人心的消息從中國石油傳出：我國首口超萬米科探井 —— 深地塔科 1 井成功在地下 10910 米完鉆，一舉成為亞洲第一、世界第二垂深井，這一成果標(biāo)志著我國在深地領(lǐng)域的探索實(shí)現(xiàn)了重大跨越。

一、“進(jìn)軍深地” 的戰(zhàn)略布局

深地塔科 1 井坐落于新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣境內(nèi)，處于塔克拉瑪干沙漠腹地。這里看似荒蕪，實(shí)則蘊(yùn)含著巨大的油氣資源潛力。塔里木盆地作為全球唯一以深層、超深層油氣資源勘探開發(fā)為主體的大型盆地，其油氣大多蘊(yùn)藏在 6000 米以下，8000 米以下油氣地質(zhì)資源總量超過 90 億噸油當(dāng)量，占全國超深層資源量的一半以上。然而，超深層油氣勘探開發(fā)面臨著諸多世界級難題，開發(fā)難度極大。

為了攻克這些難題，向地球深部進(jìn)軍，我國啟動(dòng)了 “深地工程”，深地塔科 1 井便是這一宏大工程的關(guān)鍵組成部分。該井于 2023 年 5 月 30 日正式開鉆，設(shè)計(jì)井深達(dá) 11100 米，鉆井周期計(jì)劃為 457 天，其肩負(fù)著科學(xué)探索和發(fā)現(xiàn)油氣的雙重重要使命。

二、艱難的鉆探歷程

鉆探深地塔科 1 井的過程，堪稱一部與艱難險(xiǎn)阻不斷抗?fàn)幍膴^斗史。從開鉆的那一刻起，鉆井團(tuán)隊(duì)就遭遇了重重困難。

復(fù)雜多變的地層巖性是他們面臨的首要挑戰(zhàn)。深地塔科 1 井需要自上而下穿透 12 套地層，越接近目標(biāo)井深，地層巖性變化越頻繁。不同的地層巖性對鉆井工具的磨損程度不同，也給井壁穩(wěn)定性帶來了極大考驗(yàn)。

隨著鉆探深度的增加，井下鉆具面臨著前所未有的長度與載荷難題。井筒內(nèi)首尾連接 1130 多根鉆桿，自重超過 350 噸，入井最大載荷達(dá)到 665 噸，相當(dāng)于鉆機(jī)要吊起超 100 頭成年非洲象的重量。如此巨大的載荷，使得鉆桿在井下如同面條般柔軟，鉆桿斷裂風(fēng)險(xiǎn)急劇升高。

同時(shí)，高溫高壓的井下環(huán)境也成為了攔路虎。每往地下鉆進(jìn) 100 米，溫度就會(huì)升高約 2℃，在萬米深處，溫度超過 210℃，壓力高達(dá) 145 兆帕，遠(yuǎn)超馬里亞納海溝最深處壓力。在這樣的極端環(huán)境下，普通的鉆井設(shè)備和工具根本無法正常工作。

從 2023 年 5 月 30 日開鉆到 2024 年 3 月 4 日突破一萬米，用時(shí) 279 天；而從萬米沖刺至最后的 10910 米，卻耗費(fèi)了 300 多天。在這期間，鉆井過程中還多次遭遇突發(fā)狀況，如 2024 年 2 月 17 日，鉆頭掘進(jìn)至 9977 米時(shí)，鉆具從地下 1500 米處突然斷裂，重達(dá) 280 噸的鉆具垂直砸下，給鉆井工作帶來了極大的危險(xiǎn)和阻礙。

三、技術(shù)創(chuàng)新攻克難關(guān)

面對重重困難，中國石油聯(lián)合了集團(tuán)內(nèi)外企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)以及高校的力量，展開了集智攻關(guān)。

在裝備方面，我國自主研制的全球首臺 12000 米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這臺鉆機(jī)堪稱深地鉆探的 “動(dòng)力引擎”，82 米的高度相當(dāng)于 24 層樓高，與普通鉆機(jī)相比，載重提升能力高達(dá) 900 噸。其配備的全套管柱自動(dòng)化系統(tǒng)、一鍵式起下鉆操控系統(tǒng)等，不僅節(jié)省了 80% 的人力，還大大提高了操作的精準(zhǔn)度和效率。

在鉆井液技術(shù)上，中國工程院院士、中國石油大學(xué)（華東）孫金聲教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的適應(yīng)超高溫、超高壓地層的國產(chǎn)鉆井液體系，成為攻克萬米深層鉆井難題的核心技術(shù)。這種鉆井液能夠在 200 多攝氏度的超高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定性能，有效解決了井下鉆具水眼憋堵、鉆頭卡住等問題，為鉆井工作的順利推進(jìn)提供了保障。

此外，針對不同地層特點(diǎn)，研發(fā)人員還專門研制了抗高溫螺桿、針對地下各種地層的國產(chǎn)金剛石鉆頭等一系列先進(jìn)的鉆井工具，這些工具在應(yīng)對復(fù)雜地層巖性時(shí)發(fā)揮了重要作用。同時(shí)，為了更好地了解井下情況，塔里木油田首次將巖礦實(shí)驗(yàn)室搬到井場，配備了巖樣核磁分析集成系統(tǒng)、氣相色譜儀、連續(xù)輕烴錄井儀等尖端實(shí)驗(yàn)設(shè)備，能夠第一時(shí)間對巖芯、巖屑等地質(zhì)樣品進(jìn)行分析，為鉆井決策提供科學(xué)依據(jù)。

四、重大成果與深遠(yuǎn)意義

經(jīng)過近 2 年的艱苦鉆探，深地塔科 1 井取得了一系列令人矚目的成果。

在科學(xué)探索方面，該井成功鉆取了我國首份地下萬米巖芯標(biāo)本，這份巖芯標(biāo)本來自 5.4 億年前的寒武紀(jì)，其珍貴程度堪比 “月壤”。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)，繪制出了亞洲第一份萬米地質(zhì)剖面圖，為深地科學(xué)研究提供了一手實(shí)物資料，有助于科學(xué)家深入了解地球深部的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、演化歷史以及古氣候變遷等。

在油氣勘探領(lǐng)域，深地塔科 1 井在 10851 米到 10910 米井段鉆到了優(yōu)質(zhì)的能夠產(chǎn)生油氣的巖石，實(shí)現(xiàn)了全球陸上萬米以下油氣發(fā)現(xiàn)零的突破。這一發(fā)現(xiàn)極大地拓展了萬米深層油氣勘探的新領(lǐng)域，為我國未來的油氣資源勘探開發(fā)指明了新的方向，也堅(jiān)定了我國在超深層尋找油氣資源的信心。

同時(shí)，深地塔科 1 井在鉆探過程中還創(chuàng)造了多項(xiàng)世界紀(jì)錄，包括全球尾管固井 “最深”、全球電纜成像測井 “最深”、全球陸上鉆井突破萬米 “最快”、亞洲直井鉆探 “最深”、亞洲陸上取芯 “最深” 等。這些紀(jì)錄的背后，是我國深地鉆探技術(shù)的全面提升，標(biāo)志著我國在深地領(lǐng)域的工程技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平。

隨著當(dāng)前我國中淺層油氣勘探開發(fā)步入后期，深層、超深層資源已成為油氣增儲上產(chǎn)的重要選擇。我國深層、超深層油氣資源量達(dá) 671 億噸，超過總量三分之一，勘探開發(fā)潛力巨大。深地塔科 1 井的成功完鉆，為我國進(jìn)一步開展深地探測、創(chuàng)新深地科學(xué)理論、發(fā)展深地探測技術(shù)、揭開地球深部奧秘提供了有力的基礎(chǔ)研究支撐，也將加速完善超深油氣地質(zhì)理論和超深勘探開發(fā)技術(shù)，對我國保障能源安全、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有極為重要的戰(zhàn)略意義。

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