當(dāng)前，這一領(lǐng)域最硬核的“大國(guó)工程”，便是中國(guó)首口超萬(wàn)米科探井——深地塔科1井。它被譽(yù)為中國(guó)深地探測(cè)的“珠峰工程”，如同一艘駛向地心的“探索飛船”，承載著中華民族向地球深部進(jìn)發(fā)的雄心與智慧。
深地塔科1井位于新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣境內(nèi)，于2023年5月30日開(kāi)鉆，2025年1月5日完鉆，以10910米的垂深成為亞洲第一、世界第二超深井，并創(chuàng)造了全球和亞洲五大工程紀(jì)錄，首次實(shí)現(xiàn)了陸地萬(wàn)米以深油氣顯示和巖心提取。
該井自上而下完整鉆穿了塔里木盆地13個(gè)地層，鉆頭最終抵達(dá)5億年前的古老巖石。自開(kāi)鉆以來(lái)，地質(zhì)人員分批次對(duì)不同深度的巖石進(jìn)行采樣，并對(duì)樣品的地質(zhì)特征完成了刻畫(huà)描述，據(jù)此繪制出我國(guó)首份萬(wàn)米深層地質(zhì)剖面圖，為研究塔里木盆地演化與油氣成藏提供珍貴原始資料。
為何要鉆地萬(wàn)米？
打出萬(wàn)米深井，絕非為了“破紀(jì)錄”，其背后更關(guān)乎國(guó)家能源安全、科技進(jìn)步與深地探索的戰(zhàn)略需求。深地塔科1井正是科學(xué)探索與油氣勘探相結(jié)合的一項(xiàng)關(guān)鍵工程。
隨著我國(guó)淺層油氣資源日益減少，向深地進(jìn)軍已成為保障能源安全的必然選擇。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)油氣勘探正加速向“兩深一非一老”（深地、深水、非常規(guī)、老油氣田）領(lǐng)域拓展。超深層鉆探正是降低油氣對(duì)外依存度的重要路徑。
我國(guó)陸上深層超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)潛力巨大，塔里木盆地深層超深層油氣探明儲(chǔ)量達(dá)到了37億噸。深地塔科1井在萬(wàn)米以深成功發(fā)現(xiàn)油氣顯示，證實(shí)了塔里木萬(wàn)米深層具備油氣成藏條件，從而開(kāi)辟了一個(gè)全新的勘探領(lǐng)域。
萬(wàn)米深井如同一根“地心探針”，直插地殼深處，為科學(xué)家研究地球演化、地心生物圈、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警等提供了前所未有的窗口。
這不僅是一口井，更是一項(xiàng)關(guān)乎國(guó)家未來(lái)發(fā)展和人類科學(xué)探索的戰(zhàn)略性工程。它與“神舟上天”“蛟龍入海”一樣，是中國(guó)邁向科技強(qiáng)國(guó)的重要標(biāo)志。
中國(guó)利器如何鉆透“煉獄淬火”？
“登月，30萬(wàn)公里，1969年實(shí)現(xiàn)；入地，30公里，至今遙不可及。”中國(guó)工程院院士李寧借助形象的對(duì)比表達(dá)入地之難。
地下萬(wàn)米深處，超210攝氏度的高溫足以讓食用油沸騰，145兆帕超高壓遠(yuǎn)超馬里亞納海溝最深處壓力，井下最重達(dá)665噸的鉆井工具相當(dāng)于鉆機(jī)要吊起超100頭成年非洲象的重量……
塔里木盆地超深井對(duì)標(biāo)全球13項(xiàng)工程難度指標(biāo)，高溫高壓、高含硫、礫石厚度、鹽層厚度與套損、鹽水壓力系數(shù)等7項(xiàng)難度指標(biāo)位居世界第一。這些極端的地下條件給萬(wàn)米深井鉆探帶來(lái)了前所未有的挑戰(zhàn)。
向地下鉆探至萬(wàn)米，是一道充滿未知與挑戰(zhàn)的深坎。隨著深度增加，巖性愈發(fā)復(fù)雜，溫度與壓力急劇上升，每一步都面臨世界級(jí)技術(shù)難題。
第一重坎：復(fù)雜多變的地層巖性。9000米以下，燧石與石膏地層交替出現(xiàn)。每次巖性變化，都需更換適配鉆頭、調(diào)整鉆井液配方。僅四開(kāi)鉆進(jìn)階段，就使用了16支鉆頭。
第二重坎：極端高溫高壓。9300米后，井底溫度超過(guò)180℃，萬(wàn)米以下高達(dá)190℃，遠(yuǎn)超多數(shù)鉆具和材料的極限。井下傳感器面臨失效風(fēng)險(xiǎn)，如同人在行走中突然失明，極易引發(fā)事故。
第三重坎：超長(zhǎng)鉆具帶來(lái)的作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。 萬(wàn)米鉆具載荷巨大，在狹窄井眼中高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。地表鉆具轉(zhuǎn)動(dòng)十圈，地下鉆頭可能轉(zhuǎn)不了一圈，大量能量消耗于鉆具蠕變，劇烈振動(dòng)更易導(dǎo)致鉆具斷裂。
面對(duì)超深、超高溫、超高壓及復(fù)雜巖性等多重挑戰(zhàn)，鉆探團(tuán)隊(duì)迎難而上，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)科研與云端協(xié)同相結(jié)合，形成了一套高效科學(xué)的現(xiàn)代化管理體系：現(xiàn)場(chǎng)搭建一線實(shí)驗(yàn)室，將巖樣核磁分析系統(tǒng)、氣相色譜儀等尖端設(shè)備前移至井場(chǎng)一線，為鉆井作業(yè)提供實(shí)時(shí)科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，依托智能化支持系統(tǒng)，維保團(tuán)隊(duì)24小時(shí)駐守保障設(shè)備運(yùn)行，井下數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至北京，專家“云上”集結(jié)，協(xié)力為安全鉆進(jìn)提供支持。
挑戰(zhàn)萬(wàn)米深井，更“逼”出一大批技術(shù)創(chuàng)新和裝備升級(jí)。為應(yīng)對(duì)超深、超高溫、超高壓的極端工況，一系列關(guān)鍵技術(shù)與自主研發(fā)裝備相繼突破：包括全球首臺(tái)12000米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)，成為深鉆的“動(dòng)力引擎”；可承受8萬(wàn)個(gè)大氣壓的高效破巖鉆頭和適應(yīng)高難地層的鉆具；承重1000噸的超高強(qiáng)度吊卡；抗拉強(qiáng)度達(dá)942噸的大尺寸高壁厚鉆桿；耐受超高溫高壓的鉆井液體系；支撐萬(wàn)米井壁的最高鋼級(jí)套管；以及全球首套熱軋無(wú)縫鋼管在線控制冷卻系統(tǒng)等核心裝備。
這些“科技利器”共同構(gòu)成了破解“地獄模式”鉆探難題的“獨(dú)門秘籍”，標(biāo)志著我國(guó)在深地探測(cè)領(lǐng)域已實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)。
后“萬(wàn)米時(shí)代”有哪些發(fā)展機(jī)遇？
油氣是支撐我國(guó)工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會(huì)繁榮穩(wěn)定的“壓艙石”。作為國(guó)家能源資源戰(zhàn)略保障基地，新疆七十年來(lái)持續(xù)推進(jìn)石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)迭代升級(jí)，鉆井深度也已突破傳統(tǒng)地質(zhì)理論中的油氣“死亡線”。
深地塔科1井創(chuàng)全球和亞洲五大工程紀(jì)錄，攻關(guān)并研制出十大技術(shù)利器，形成了一套自主可控的萬(wàn)米深井核心技術(shù)體系，這不僅是中國(guó)深地科技的里程碑，更是新疆從“資源大區(qū)”邁向“能源強(qiáng)區(qū)”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
通過(guò)科技創(chuàng)新，新疆正從“能源倉(cāng)庫(kù)”轉(zhuǎn)型為“技術(shù)策源地”，在保障國(guó)家能源安全的同時(shí)，為全球深地開(kāi)發(fā)貢獻(xiàn)中國(guó)智慧；通過(guò)技術(shù)突破，新疆有望將地下萬(wàn)米的資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)動(dòng)能，重塑全球能源版圖。
值得一提的是，通過(guò)深地塔科1井，全球首次在萬(wàn)米以深取出巖芯，發(fā)現(xiàn)油氣顯示，找到生成油氣母體——烴源巖。這為我國(guó)油氣勘探發(fā)現(xiàn)打開(kāi)一扇新窗口，拓展出一片新陣地，對(duì)保障我國(guó)能源安全具有重要意義。
當(dāng)前，超深層油氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)已成為全球油氣領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的前沿。隨著我國(guó)中淺層油氣資源勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)入中后期，向地球深部挺進(jìn)已成為保障國(guó)家能源安全重大戰(zhàn)略任務(wù)，是端穩(wěn)端牢能源飯碗的重大戰(zhàn)略選擇。能否掌握這一領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，對(duì)保障我國(guó)能源安全意義重大。
深地塔科1井的成功完鉆，表明我國(guó)萬(wàn)米深地鉆探系列技術(shù)利器成功經(jīng)受超深、超高溫、超高壓、超高應(yīng)力和復(fù)雜壓力系統(tǒng)等極端工況考驗(yàn)，鍛造出可與“萬(wàn)米深潛”“嫦娥探月”比肩的“國(guó)之重器”。這標(biāo)志著我國(guó)已全面掌握萬(wàn)米深地鉆探技術(shù)，在我國(guó)鉆探工程史上具有里程碑意義，是我國(guó)繼“深空”“深海”之后在“深地”領(lǐng)域取得的又一重大突破。
在認(rèn)識(shí)深地、探索深地、勘探深地的道路上，新疆石油人的新征程，已經(jīng)啟航。
