天山观察｜探秘地下10910米

　　天山网-新疆日报记者 于江艳

　　上天、下海、入地，是人类探索自然的三大壮举。

　　2月20日，中国石油集团宣布：部署在新疆塔里木盆地的我国首口超万米科探井——深地塔科1井，在地下10910米完钻。自此，我国把入地的“亚洲深度”，标注在号称“死亡之海”的塔克拉玛干沙漠腹地。

　　这是我国继深空“嫦娥奔月”、深海“蛟龙入海”之后，在深地领域实现的又一重大壮举，标志着我国深地钻井工程全链条基础理论和关键核心技术实现重大突破和国产化替代，全面迈入“万米时代”。

　　万米探索，叩问地宫。深地塔科1井凿穿地下10910米有何“洞天”？万米以下发现了什么？万米深井之后路在何方？

　　万米井下收获惊喜

　　深地塔科1井肩负着科学探索和油气发现两大任务。

　　“完钻深度10910米，两大任务已基本圆满完成。”中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院院长杨宪彰说，特别是万米之下超深层的寒武系肖尔布拉克组发现优质油气显示，这是塔里木油田收获的最大惊喜。

　　“现场点火测试，火焰达到5—8米。”杨宪彰说，原以为随着地层压力增大，岩石结构越来越致密，万米之下的岩石应该是压成一块，没有孔隙、没有油气储层空间，但当万米之下取出来的岩芯真实地展现在眼前时才发现，原来万米之下的岩石也是有孔有洞有缝的，且有着优质的油气储层发育。

　　为摸清深地地质结构、岩石物性等，深地塔科1井钻至7000多米时，开始录取岩屑资料，按照每间隔1米捞取10公斤岩屑标准制作标本。

　　深地塔科1井完钻后，科研人员根据岩芯、岩屑以及测录井等地质样品和数据，绘制出亚洲第一份万米地质剖面图，为深地科学探索和油气勘探提供一手实物资料，将有力支撑地球深部结构与物质组成、地球演化、气候变迁等重大基础科学问题研究。

　　“接下来将开展为期两年的岩芯、岩屑分析研究。”中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院基础研究部课题经理杨果说，井场上制成的岩屑标本有30余吨，已分批次运回岩屑库。

　　杨果办公桌上摆着10余份取自9000余米至1万余米不等地层的岩屑样品，其中最珍贵的一份是取自10900米地层的岩屑，相比其他岩屑，这份岩屑颜色更深，状如黑芝麻粒。

　　“这是取自5.4亿年前寒武系玉尔吐斯组的烃源岩。”杨果说，最近将开展烃源岩生烃能力分析。

　　烃源岩是能够生成石油天然气的岩石，也叫生油气母岩。“过去，塔里木盆地是海洋，寒武系时期生命大爆发形成盆地，后来在全球缺氧期间形成烃源岩。”杨宪彰说，10910米地层发现的烃源岩厚度、丰度、质量均超出预期。

　　传统石油地质学理论认为，8000米以深是油气成藏“死亡线”，因为如此深的地层，高温高压早已将油气蒸干。

　　然而，深地塔科1井钻至10910米后才发现，在井底温度达到200摄氏度至210摄氏度、压力达到145兆帕的10910米超深层，烃源岩的有效性依然非常好。杨宪彰表示，这为万米深层发现油气藏奠定了良好基础。

　　五大纪录背后的“独门秘籍”

　　在全国科技创新大会上，习近平总书记指出，向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。

　　贯彻落实习近平总书记关于“向地球深部进军”“能源的饭碗必须端在自己手里”等重要指示精神，2023年5月30日，深地塔科1井在塔克拉玛干沙漠深处鸣笛开钻。

　　2025年1月5日，深地塔科1井顺利完钻，创造了全球尾管固井“最深”、全球电缆成像测井“最深”、全球陆上钻井突破万米“最快”、亚洲直井钻探“最深”、亚洲陆上取芯“最深”等五大工程纪录。

　　是什么科技利器支撑深地塔科1井迭创亚洲乃至全球纪录？

　　“是我国钻井装备技术的不断迭代升级。”中国石油塔里木油田公司首席专家、深地塔科1井井长王春生表示，万米深井的成功钻探，标志着我国特深井关键核心装备和技术，通过了万米极端恶劣工况环境检验，不仅丰富了我国钻井工程领域工程技术系列，更为挑战深地极限、开发超深层油气资源提供了坚实装备保障。

　　面临超深、超高温、超高压、超长裸眼段，高应力、高研磨、高盐，多套压力体系、多种复杂岩性等“四超”“三高”“两多”挑战，深地塔科1井自上而下穿透了12套地层，这意味着必须要掌握当今世界钻井技术的最高水平，攻克一系列世界级技术难题。

　　关键核心技术是要不来、买不来的。中国石油自主答好“向深地进军”这道题，瞄准世界级地质和工程技术挑战，超前设立了涵盖万米特深层钻机、万米特深井复杂压力系统井身结构设计、抗高温高压钻工具及钻井液等核心技术及装备攻关项目，并按专业划分6大研究方向16项专题研究，磨砺破地万米的“独门秘籍”。

　　深地塔科1井使用过的科技利器包括：全球首台12000米自动化钻机，同时配备铁钻工、机械手、液压卡瓦等自动化设备，提升载荷由675吨提升至900吨，可轻松吊起15节满载的货运火车车厢；抗240摄氏度高温取芯工具及高效取芯钻头，促成井下岩芯切得动、抓得住、取得出……

　　中国石油塔里木油田公司钻工具高级技术专家卢强介绍，深地塔科1井钻井装备、材料国产化率达90%以上。

　　“深地塔科1井顺利完钻，不仅是油气工程技术的壮举，更是产业转型升级的里程碑。”中国工程院院士孙金声表示，通过关键核心技术攻关，我国初步打造出自主可控的国产化高端钻完井工程技术装备及创新制造产业链，推动形成涵盖重大装备、高端工具、新型材料、专业软件的钻井工程产业集群。

　　孙金声认为，深地塔科1井推动了我国在钻井工程产业链上的延伸与整合，带动基础材料、工业软件、电子元器件等相关制造业发展，实现产业链自主可控，提升了产业链的整体水平和国际竞争力。

　　开启深地探索的星辰大海

　　万米深地，是国际公认的解决生命起源、地球演化等重大科学问题的前沿领域。

　　“万米超深领域的生烃机理、规律有效储层的形成与保持机制以及油气成藏与富集规律等尚属于认知盲区。”中国科学院院士郝芳表示，深地塔科1井的钻探为我国探索万米深层油气地质特征打开一扇重要窗口，为我国在全球深地油气勘探领域赢得了更多话语权和主动权。

　　深地塔科1井改变了超深烃源岩生成机理和油气成藏理论认识。郝芳认为，深地塔科1井在万米深层发现可燃烃类，有可能改变生烃死亡线的传统科学认识。通过开展岩相学、岩石物性、力学特征、地球化学等综合分析，以期在重建盆地古地理格局、重大变革期板块演化过程、油气成藏机理等基础地质理论方面获得重要进展，进一步回答万米深层领域重大科学和实践问题。

　　当前，深层、超深层已成为我国油气重大发现主阵地。郝芳表示，通过深地塔科1井钻探成果，可以更加深入地了解塔里木盆地深层油气资源分布规律和开发潜力，为制定更加科学的油气开发计划提供重要依据。

　　近年来，我国加大超深层油气领域的勘探开发力度，中国石油在新疆和四川等地的6000米至9000米深度，已发现一个10亿吨级大油田和3个万亿立方米级大气区。

　　中国石油股份公司副总裁兼油气新能源公司执行董事、党委书记何江川表示，8000米以深领域已成为我国重要的油气接替领域，中国石油国内探区超8000米以深领域剩余资源174亿吨油当量，在塔里木盆地库车山前、准噶尔盆地南缘、四川盆地中古隆起北斜坡等地已取得重大勘探突破，预示着超深层领域是我国未来油气勘探开发重大战略发展方向。

　　“在深地认识、探索、勘探道路上，10910米不是终点，而是石油人新的征程。”中国石油塔里木油田公司执行董事、党工委书记王清华表示，将贯彻国家能源安全战略、落实“双碳”目标，继续攀登万米深地科技高峰，全力打造深地原创技术策源地，为实现我国深地科技自立自强、保障国家能源安全贡献石油力量。