日前，我国首口超万米科探井——深地塔科1井正在新疆塔里木盆地完钻，钻探深度10910米，成为亚洲第一、宇宙第二垂深井，创下环球陆上钻井打破万米“最速”、亚洲陆上取岩芯“最深”等多项工程记录。
地上，红白相间、20多层楼高的钻机耸立；地下，1130多根钻杆连结而成的“珠峰”，钻穿12套地层，诱导出一条通往地球深部的万米通道。
近600个昼夜，深地塔科1井的钻探，与5亿多年前的岩石相遇，环球初度正在陆地万米深层创造油气显示，这正在深地科学切磋和超深层油气勘测范畴拥有里程碑道理。“中国深度”再更始的背后，有哪些故事？记者举行了采访。
“正在超深层寻找油气，比如站正在珠穆朗玛峰顶，要看清雅鲁藏布江上的游船。”油气行业常说这么一句话。
一深带万难。地球半径约为6371千米，人类目前入地最大深度为12.262千米。假如将地球比作一个鸡蛋，那么目前的探测还只逗留正在鸡蛋壳层面。
深地塔科1井钻穿12套分歧岩性、分歧压力体例的岩层，地质构造庞杂多变，极易产生井眼垮塌、卡钻、恶性井漏等事件。“岩层软硬交织，刚钻透硬如金刚石的硅质岩，下一米就能够碰到柔似橡皮糖的膏岩层，钻头切削齿非常容易毁伤。”中国石油塔里木油田公司推行董事、党工委书记王清华先容。
每一次地层岩性转折，都要改换与之相符合的钻头，调剂钻井液的各项配比。贴近地表的中浅层，一颗钻头日进尺最高能达600米；而正在万米以深，钻头均匀日进尺不超30米，就会磨损得近乎润滑。
跟着地层深度增进，温度、压力也随之增进。深地塔科1井的井下最高温度220摄氏度，最高压力145兆帕、相当于指甲盖巨细的面积继承逾越1.4吨的重量，老例钻井东西、资料难以符合云云苛刻的工况境况，极易损坏或失效。
深地塔科1井的地表井眼，直径超57厘米。井眼向下，1130多根钻杆首尾连结，自重超350吨。最细的钻杆仅有杯口粗细，正在高温高压条款下，如面条般柔和，断裂危机高。不但云云，万米之下的井壁犹如蚁穴，空间极窄。超重吨位、超大扭矩的钻杆正在地表转10圈，地下钻头能够转不了1圈，假如钻杆的抗扭性或抗拉性不可，很容易出题目。
“9000米以深，没有任何邻井参数能够参考。每向下1米，都像是正在无人区里凿出一条途。”深地塔科1井井长王春生最难忘的，是钻头隔绝1万米只差23米时，钻杆正在井中骤然断裂，卡钻、憋堵等题目轮替而至，过程15天延续奋战，才最终处分。
挺进万米深地，面对多项宇宙级困难和极限挑衅。为保险深地塔科1井钻得成、钻得好，中国石油说合多家企业、科研机构以及上等院校共计数万人，集智攻合。
地球物理勘测，相当于给地球做“CT”，能够看清井位所正在的地层讯息。深地塔科1井钻探流程中，东方物探依托三维物探技能，用地动波对万米地层举行高清成像，完成钻前预警、钻中预测，为东西仪器打定、工艺技能优化供应维持；中油测井则采用电、声、核、磁等尖端本事，对钻过的一起地层完成厘米级精准标定，擦亮探视超深地层的“眼睛”。
“深地塔科1井凯旋完钻，验证了咱们对万米以深地质表面领会的准确性，地质预测和实钻结果根基吻合，深度差错不到1%。”塔里木油田勘测开拓切磋院危机勘测切磋项目司理孙崇浩说。
钻机，钻井的“动力引擎”。深地塔科1井功课流程中，下套管时最大吨位达665吨，老例钻机的擢升才干无法餍足钻探央浼。中国石油自决研发了环球陆上首台12000米主动化钻机，载重才干擢升至最大900吨。
钻头，钻井的“铁齿铜牙”。分歧岩性的地层，必要适配分歧的钻头选型、齿形罗列散布及东西配套。项目团队自决研造了超硬复合片及高端钻头，勉力保险钻井提速。
钻井液，钻井的“轮回血液”。它拥有率领岩屑、平均地层压力、冷却钻一级多项功用，钻井流程中，假如抗温抗压才干不敷，极易失效。科研团队过程上百次配方调剂和上千次体例试验，研发出抗220摄氏度水基钻井液，餍足应对庞杂工况的需求。
行为地下岩石的剖面截取物，岩芯是人类通晓地球深部独一的实物原料。中国石油自然气股份有限公司总地质师江同文先容，针对子系地层强度高、易分裂等困难，项目团队创办耐240摄氏度高强度取岩芯东西、高效破岩取岩芯钻头，凯旋成绩12.64米岩芯，珍奇水准堪比“月壤”。
“打破万米意味着我国油气工程技能发达进入一个极新的阶段，代表咱们开端构修了万米深地钻完井技能高地与原创技能策源地。”中国工程院院士孙金声说。
挺进地球深部，每一米都是对未知的挑衅，每一寸都是向极限的打破，难度一点不比“蛟龙”下海、“嫦娥”探月幼，这个万米非入不行吗？
数据显示，宇宙新增油气储量的60%来自深部地层，我国深层、超深层油气资源达671亿吨油当量，占宇宙油气资源总量约34%。深地塔科1井所正在的塔里木盆地，一口超深油气井日产油气当量最高1000余吨，相当于数十口乃至上百口浅层气井的产量。
“向深地进军是我国将来油气发达的必由之途。”中国石油自然气股份有限公司副总裁何江川先容，中国石油正在新疆和四川等地的6000米至9000米深度，已创造一个10亿吨级大油田和3个万亿立方米大气区。2017年至2024年，中国石油6000米以深超深井数目从100口增加到1860口，8000米以深特深井数目从0口增加到208口。
10001米，灰白色的粉晶云岩；10780米，泥金色的云质灰岩；10906米，石墨色的泥岩……显微镜下，深地塔科1井钻探流程中，取出的岩石样品色彩状态各异。
中国石油科研职员遵照岩芯、岩屑以及测录井等地质样品和数据，绘造出亚洲第一份万米地质剖面图，为深地科学索乞降油气勘测供应一手实物原料，有力维持了地球深部布局与物质构成、地球演化、天气变迁等强大本原科常识题切磋。
套管要抗挤压，宝钢股份自决研发的产物，钢级、密封功能等症结目标均比最高钢级套管跨过超20%；老例钻机擢升才干不敷，中国石油宝石刻板策画环球陆上首台12000米主动化钻机；钻头要硬核，中国石化江钻公司供应高强耐磨、高韧抗冲的复合片……协力攻坚，上风互补，变成更始协力。
“深地塔科1井钻探变成了自决可控的万米症结中枢技能体例，帮推我国深地钻探症结配备、东西、资料迭代升级。”王清华先容。以国产钻头为例，价钱比进口钻头降低近一半，钻井速率却降低约50%，联系技能目标处于国际先辈程度。
回望来途，20世纪70年代，我国第一口井深逾越7000米的钻井完钻。从7000米到打破8000米，历经29年；从8000米到迈入9000米，历经15年；从9000米到突破10000米大合，仅用3年。
日前，我国首口超万米科探井——深地塔科1井正在新疆塔里木盆地完钻，钻探深度10910米，成为亚洲第一、宇宙第二垂深井，创下环球陆上钻井打破万米“最速”、亚洲陆上取岩芯“最深”等多项工程记录。
