中新社記者 龐無忌

20日下午，位于北京的中國石油大廈內(nèi)，發(fā)布會剛結(jié)束，一群記者就爭相上前，拍攝一塊比磚頭小些的灰色巖石。

“別摸！”中國石油塔里木油田公司執(zhí)行董事王清華提醒，這塊巖心來自地下超萬米深處，是5.4億年前的巖石標(biāo)本，其珍貴程度堪比月壤。

當(dāng)日，中國石油舉辦新聞發(fā)布會稱，中國首口超萬米科探井——深地塔科1井近日在地下10910米完鉆，成為亞洲第一、世界第二垂深井。

萬米科探井是全球油氣勘探領(lǐng)域的一項超級工程。其鉆探深度相當(dāng)于鉆穿珠穆朗瑪峰后，又向地下繼續(xù)鉆進兩公里多，風(fēng)險難度非常大。經(jīng)由這口井取出、來自地下超萬米的巖心自然也非同一般。

萬米深度的超級工程

深地塔科1井所在的塔里木盆地是中國最大含油氣盆地。中國科學(xué)院院士郝芳介紹，盆地油氣資源豐富、勘探潛力巨大，但盆地油氣藏埋深普遍在6000至1萬米。在中國油氣勘探開發(fā)中，一般認為埋深超過4500米的地層為深層，埋深超過6000米的地層為超深層。資源埋深處于超深層加之地質(zhì)情況極其復(fù)雜，塔里木盆地一度被視為“勘探禁區(qū)”。

打破“禁區(qū)”的是一項超級工程。深地塔科1井于2023年5月30日開鉆，開鉆以來先后創(chuàng)造了全球尾管固井“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”等五大工程紀(jì)錄。

越到深處鉆探越難。王清華介紹，深地塔科1井從地表到鉆抵萬米，用時279天；從萬米到最后近1公里，耗時300多天。

近日，中國首口超萬米科探井——深地塔科1井在地下10910米完鉆，圖為深地塔科1井現(xiàn)場。(中國石油供圖)

萬米“取心”難在哪里？

王清華在發(fā)布會上舉著一塊來自超萬米深的巖心做了5-6分鐘的介紹。他告訴記者，這塊巖心的珍貴主要在于其獲取不易，“光下一趟鉆就得5天時間”。他展示的這塊巖心也成為會后記者爭相拍攝的對象。

據(jù)介紹，在鉆探過程中，科研人員經(jīng)歷了超重載荷、井壁失穩(wěn)、工具失效、地層井漏等一系列世界級難題。

王清華說，全井要鉆遇12套不同巖(物)性、不同壓力系統(tǒng)的巖層，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多變，深部地層可鉆性極差、井壁失穩(wěn)嚴重，加之井下最高溫度220攝氏度、最高壓力145兆帕，常規(guī)鉆井工具、材料、元器件難以適應(yīng)如此苛刻的工況環(huán)境，極易造成工具損壞或材料失效，極易發(fā)生井眼垮塌、卡鉆、惡性井漏等井下事故。

而且因為井特別深，超重載荷，對裝備工具提出極限要求。井筒自上而下首尾連接1130多根鉆桿，自重超過350噸，最細的鉆桿僅有杯口大小，10千米的鉆桿在井筒內(nèi)部如同面條般柔軟，鉆桿斷裂風(fēng)險高、鉆頭沖擊損傷嚴重。作業(yè)過程中，下套管時最大噸位達665噸。

面對這些極限挑戰(zhàn)，中國石油聯(lián)合集團內(nèi)外企業(yè)、科研機構(gòu)以及高等院校共計數(shù)萬人開展集智攻關(guān)，研發(fā)了全球陸上首臺12000米自動化鉆機、地質(zhì)工程一體化設(shè)計技術(shù)等十大技術(shù)利器。

圖為深地塔科1井在萬米深層取得的珍貴巖心。　中新社記者 龐無忌 攝

破解深地油氣密碼

經(jīng)過艱難鉆探，科研人員得以與5億多年前的巖石相遇。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物資料。據(jù)介紹，這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。

郝芳指出，深地塔科1井的順利完鉆，不僅刷新了系列工程技術(shù)紀(jì)錄，更重要的是，這是中國首次獲取到萬米以深地質(zhì)資料，同時驗證了塔里木盆地在萬米深層仍有油氣資源潛力。深地塔科1井將為塔里木盆地油氣勘探帶來更大活力。(完)

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