大國工程在新疆丨萬米以下、200℃以上！中國如何在新疆鉆出一個“地下珠峰”

　　“神舟上天”和“蛟龍入?！?，展現(xiàn)了我國在航天和深海探測領(lǐng)域的重大成就。而與它們并列、共同構(gòu)成“上天、入地、下海”戰(zhàn)略布局的，正是——“深地探測工程”。

　　當(dāng)前，這一領(lǐng)域最硬核的“大國工程”，便是中國首口超萬米科探井——深地塔科1井。它被譽為中國深地探測的“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，首次實現(xiàn)了陸地萬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個地層，鉆頭最終抵達(dá)5億年前的古老巖石。自開鉆以來，地質(zhì)人員分批次對不同深度的巖石進(jìn)行采樣，并對樣品的地質(zhì)特征完成了刻畫描述，據(jù)此繪制出我國首份萬米深層地質(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。

　　為何要鉆地萬米？

　　打出萬米深井，絕非為了“破紀(jì)錄”，其背后更關(guān)乎國家能源安全、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)合的一項關(guān)鍵工程。

　　隨著我國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外依存度的重要路徑。

　　我國陸上深層超深層油氣勘探開發(fā)潛力巨大，塔里木盆地深層超深層油氣探明儲量達(dá)到了37億噸。深地塔科1井在萬米以深成功發(fā)現(xiàn)油氣顯示，證實了塔里木萬米深層具備油氣成藏條件，從而開辟了一個全新的勘探領(lǐng)域。

　　萬米深井如同一根“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，更是一項關(guān)乎國家未來發(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?！币粯樱侵袊~向科技強國的重要標(biāo)志。

　　中國利器如何鉆透“煉獄淬火”？

　　“登月，30萬公里，1969年實現(xiàn)；入地，30公里，至今遙不可及?！敝袊こ淘涸菏坷顚幗柚蜗蟮膶Ρ缺磉_(dá)入地之難。

　　地下萬米深處，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)于鉆機要吊起超100頭成年非洲象的重量……

　　塔里木盆地超深井對標(biāo)全球13項工程難度指標(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項難度指標(biāo)位居世界第一。這些極端的地下條件給萬米深井鉆探帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。

　　向地下鉆探至萬米，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180℃，萬米以下高達(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，如同人在行走中突然失明，極易引發(fā)事故。

　　第三重坎：超長鉆具帶來的作業(yè)風(fēng)險。 萬米鉆具載荷巨大，在狹窄井眼中高負(fù)荷運轉(zhuǎn)。地表鉆具轉(zhuǎn)動十圈，地下鉆頭可能轉(zhuǎn)不了一圈，大量能量消耗于鉆具蠕變，劇烈振動更易導(dǎo)致鉆具斷裂。

　　面對超深、超高溫、超高壓及復(fù)雜巖性等多重挑戰(zhàn)，鉆探團(tuán)隊迎難而上，通過現(xiàn)場科研與云端協(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)場搭建一線實驗室，將巖樣核磁分析系統(tǒng)、氣相色譜儀等尖端設(shè)備前移至井場一線，為鉆井作業(yè)提供實時科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。同時，依托智能化支持系統(tǒng)，維保團(tuán)隊24小時駐守保障設(shè)備運行，井下數(shù)據(jù)實時傳輸至北京，專家“云上”集結(jié)，協(xié)力為安全鉆進(jìn)提供支持。

　　挑戰(zhàn)萬米深井，更“逼”出一大批技術(shù)創(chuàng)新和裝備升級。為應(yīng)對超深、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12000米特深井自動化鉆機，成為深鉆的“動力引擎”；可承受8萬個大氣壓的高效破巖鉆頭和適應(yīng)高難地層的鉆具；承重1000噸的超高強度吊卡；抗拉強度達(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；支撐萬米井壁的最高鋼級套管；以及全球首套熱軋無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“獨門秘籍”，標(biāo)志著我國在深地探測領(lǐng)域已實現(xiàn)高水平科技自立自強。

　　后“萬米時代”有哪些發(fā)展機遇？

　　油氣是支撐我國工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)社會繁榮穩(wěn)定的“壓艙石”。作為國家能源資源戰(zhàn)略保障基地，新疆七十年來持續(xù)推進(jìn)石油勘探開發(fā)技術(shù)迭代升級，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米深井核心技術(shù)體系，這不僅是中國深地科技的里程碑，更是新疆從“資源大區(qū)”邁向“能源強區(qū)”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折點。

　　通過科技創(chuàng)新，新疆正從“能源倉庫”轉(zhuǎn)型為“技術(shù)策源地”，在保障國家能源安全的同時，為全球深地開發(fā)貢獻(xiàn)中國智慧；通過技術(shù)突破，新疆有望將地下萬米的資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)動能，重塑全球能源版圖。

　　值得一提的是，通過深地塔科1井，全球首次在萬米以深取出巖芯，發(fā)現(xiàn)油氣顯示，找到生成油氣母體——烴源巖。這為我國油氣勘探發(fā)現(xiàn)打開一扇新窗口，拓展出一片新陣地，對保障我國能源安全具有重要意義。

　　當(dāng)前，超深層油氣勘探開發(fā)技術(shù)已成為全球油氣領(lǐng)域競爭的前沿。隨著我國中淺層油氣資源勘探開發(fā)進(jìn)入中后期，向地球深部挺進(jìn)已成為保障國家能源安全重大戰(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)，實現(xiàn)高水平科技自立自強，對保障我國能源安全意義重大。

　　深地塔科1井的成功完鉆，表明我國萬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，鍛造出可與“萬米深潛”“嫦娥探月”比肩的“國之重器”。這標(biāo)志著我國已全面掌握萬米深地鉆探技術(shù)，在我國鉆探工程史上具有里程碑意義，是我國繼“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。

　　延伸閱讀

　　萬米超深井的十大利器：

　?、?nbsp;全球陸上首臺12000米自動化鉆機：萬米深鉆的“動力引擎”，提升能力達(dá)900噸，可輕松吊起2列動車組，自動化作業(yè)減少，可使人工重體力勞動達(dá)到80%以上。

　　② 地質(zhì)工程一體化設(shè)計技術(shù)：深地塔科1井的“大腦”，科學(xué)設(shè)計出井身結(jié)構(gòu)的“四梁八柱”，首次揭示應(yīng)力-弱面控制井壁穩(wěn)定機理。

　　③ 高強度鉆桿及安全管控技術(shù)：連接地面和井下的“能量紐帶”，安全高效地將破巖能量傳至萬米深層。

　?、?nbsp;超硬復(fù)合片及高端鉆頭：破碎深地極硬巖石的“鐵齒銅牙”，實現(xiàn)高端PDC鉆頭與超硬材料復(fù)合片的自主可控。

　?、?nbsp;超高溫水基鉆井液體系：為萬米深井鉆進(jìn)循環(huán)提供優(yōu)質(zhì)“血液”，最高抗溫220攝氏度，靜置12天性能全程穩(wěn)定，在處理井下復(fù)雜時發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。

　　⑥ 惡性井漏防治技術(shù)：鉆井液漏失的“止血劑”，關(guān)鍵技術(shù)全面自主可控，井漏預(yù)測準(zhǔn)確率83%，10288米一次堵漏成功。

　　⑦ 高強度取芯成套工具：打開地球深部奧秘之門的“金鑰匙”，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，首次獲取萬米以深巖芯，珍貴程度堪比“月壤”。

　　⑧ 移動式井場巖樣測量成像系統(tǒng)Corelog1.0：第一時間給萬米之下地層做“活檢”，及時發(fā)現(xiàn)油氣顯示，快速識別儲層。

　?、?nbsp;超高溫超高壓測井儀器：洞察萬米深地的“火眼金睛”，全球首次獲得垂深超萬米地層合格測井資料。

　?、獬罹叹P(guān)鍵技術(shù)與裝備：鑄造萬米深井的“銅墻鐵壁”，精細(xì)控壓固井裝備，超重載高壓尾管懸掛器，套管受力分析方法，抗240攝氏度水泥漿體系，全井段固井質(zhì)量良好。

監(jiān)制：丁濤

統(tǒng)籌：馮婷、喻鵬濤

策劃：葛惠芹

編輯：李娜

視頻剪輯：卡那提·胡爾馬尼亞

海報設(shè)計：海若微

素材來源：新華社、央視新聞客戶端、中國石油報、中國能源報、天山網(wǎng)-新疆日報

出品：新疆日報社（集團(tuán)）

指導(dǎo)單位：新疆維吾爾自治區(qū)黨委網(wǎng)信辦