20日下午，位於北京的中國石油大廈內(nèi)，發(fā)布會剛結束，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本，其珍貴程度堪比月壤。
當日，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米完鑽，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域的一項超級工程。其鑽探深度相當於鑽穿珠穆朗瑪峰後，又向地下繼續(xù)鑽進兩公里多，風險難度非常大。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。資源埋深處於超深層加之地質(zhì)情況極其複雜，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井於2023年5月30日開鑽，開鑽以來先後創(chuàng)造了全球尾管固井「最深」、全球電纜成像測井「最深」、全球陸上鑽井突破萬米「最快」、亞洲直井鑽探「最深」、亞洲陸上取芯「最深」等五大工程紀錄。
越到深處鑽探越難。王清華介紹，深地塔科1井從地表到鑽抵萬米，用時279天；從萬米到最後近1公里，耗時300多天。
萬米「取心」難在哪裏？
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於其獲取不易，「光下一趟鑽就得5天時間」。他展示的這塊巖心也成為會後記者爭相拍攝的對象。
據(jù)介紹，在鑽探過程中，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，全井要鑽遇12套不同巖(物)性、不同壓力系統(tǒng)的巖層，地質(zhì)構造複雜多變，深部地層可鑽性極差、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)鑽井工具、材料、元器件難以適應如此苛刻的工況環(huán)境，極易造成工具損壞或材料失效，極易發(fā)生井眼垮塌、卡鑽、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多根鑽桿，自重超過350噸，最細的鑽桿僅有杯口大小，10千米的鑽桿在井筒內(nèi)部如同麵條般柔軟，鑽桿斷裂風險高、鑽頭衝擊損傷嚴重。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)、科研機構以及高等院校共計數(shù)萬人開展集智攻關，研發(fā)了全球陸上首臺12000米自動化鑽機、地質(zhì)工程一體化設計技術等十大技術利器。
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)過艱難鑽探，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)，繪製出亞洲第一份萬米地質(zhì)剖面圖，為深地科學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構與物質(zhì)組成、地球演化、氣候變遷等重大基礎科學問題研究。
郝芳指出，深地塔科1井的順利完鑽，不僅刷新了系列工程技術紀錄，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。（中新社記者 龐無忌）
頂圖：近日，中國首口超萬米科探井——深地塔科1井在地下10910米完鑽，圖為深地塔科1井現(xiàn)場。(中國石油供圖)
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