地球如同一座巨型寶庫(kù),蘊(yùn)藏著無(wú)盡的奧秘與資源。為揭開地球深部之謎,人類始終在不斷努力。近日,中國(guó)深地探測(cè)領(lǐng)域取得歷史性突破——深地塔科1井以10910米完鉆深度成為亞洲第一、世界第二垂深井。這一壯舉不僅創(chuàng)下全球陸上鉆井突破萬(wàn)米最快、亞洲陸上取巖芯最深等多項(xiàng)工程紀(jì)錄,更標(biāo)志著我國(guó)深地資源勘探邁入“萬(wàn)米時(shí)代”,從而開啟了深地能源新紀(jì)元。
深地塔科1井位于新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)沙雅縣境內(nèi)的塔克拉瑪干沙漠腹地,毗鄰埋深達(dá)8000米的富滿10億噸級(jí)超深油氣區(qū),不僅是中國(guó)首口萬(wàn)米科學(xué)探索井,更是亞洲第一口垂直深度超萬(wàn)米井。
該井自立項(xiàng)至開鉆籌備多年,施工期間面臨多重極限考驗(yàn)。
? 自然環(huán)境:地處沙漠腹地,夏季極端高溫超50攝氏度,冬季嚴(yán)寒近零下30攝氏度,常年干旱少雨、風(fēng)沙彌漫。
? 地質(zhì)條件:創(chuàng)下“四超三高兩多”復(fù)雜工況。
四超:超深(萬(wàn)米級(jí))、超高溫(井底220攝氏度)、超高壓(145兆帕,相當(dāng)于指甲蓋面積承受1.4噸壓力)、超長(zhǎng)裸眼段。
三高:高地應(yīng)力、高研磨性地層、高鹽度環(huán)境。
兩多:多套壓力體系交互、多種巖性頻繁交替。
? 工程技術(shù):350噸自重鉆桿系統(tǒng),在高溫高壓下面臨扭矩失衡風(fēng)險(xiǎn);鉆遇地層涵蓋硬度極高的硅質(zhì)巖與塑性極強(qiáng)的膏巖層交替出現(xiàn),對(duì)鉆頭損耗極大——中淺層日進(jìn)尺可達(dá)600米,萬(wàn)米以深日進(jìn)尺卻不超30米。
? 設(shè)計(jì)參數(shù):設(shè)計(jì)井深1.11萬(wàn)米,鉆完井周期457天。
? 工程節(jié)點(diǎn):2023年5月30日開鉆,2025年2月20日成功鉆至10910米完鉆。
? 地質(zhì)研究:開展萬(wàn)米級(jí)特深層地質(zhì)、工程科學(xué)探索研究,深入探索地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化規(guī)律,為地球科學(xué)研究提供重要的數(shù)據(jù)支持。
? 油氣勘探:證實(shí)萬(wàn)米以下地層可能存在規(guī)模油氣藏,有望開辟“深地能源新大陸”。世界新增油氣儲(chǔ)量60%來(lái)自深部地層,中國(guó)深層超深層油氣資源占全國(guó)油氣資源總量的34%,塔里木盆地8000米以下油氣地質(zhì)資源總量超過(guò)90億噸油當(dāng)量,占全國(guó)超深層資源量的50%以上,深地塔科1井的成功鉆探對(duì)中國(guó)深地油氣勘探意義重大。
在塔克拉瑪干沙漠腹地,一座相當(dāng)于24層樓高的鋼鐵巨人巍然矗立。它搭載著中國(guó)自主研發(fā)的“地心鉆探黑科技”,正以900噸的臂力(相當(dāng)于同時(shí)吊起兩列8節(jié)動(dòng)車組)向地下1.2萬(wàn)米發(fā)起沖擊——這深度足以穿透珠穆朗瑪峰再向下延伸3000米。
這臺(tái)超級(jí)裝備如同變形金剛般全自動(dòng)運(yùn)作:機(jī)械臂像靈活的手指精準(zhǔn)抓取鉆桿,AI系統(tǒng)如同指揮官實(shí)時(shí)調(diào)度作業(yè)流程,48組傳感器化身“神經(jīng)末梢”將地下數(shù)據(jù)秒傳地面。就連最危險(xiǎn)的鉆桿裝卸環(huán)節(jié),也由液壓鐵鉆工與智能卡瓦完成,比傳統(tǒng)作業(yè)提速40%。
面對(duì)地下220攝氏度熔爐級(jí)高溫(足以熔化錫鉛合金)和超高壓環(huán)境,科研人員打造出三大神器:
“金剛鉆”:用航天材料制成的鉆頭,能在極端條件下完整切取巖芯。
“鎖龍甲”:強(qiáng)度超1068兆帕的特殊套管,每平方厘米可承受100頭藍(lán)鯨的重量。
“恒溫液”:自主研發(fā)的鉆井液如同“液態(tài)空調(diào)”,在高溫高壓下穩(wěn)定護(hù)井。
地下CT掃描儀:測(cè)井設(shè)備連續(xù)72小時(shí)捕捉地層畫像,精度達(dá)到毫米級(jí)。
移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室:巖芯剛出井口就接受CT掃描,油氣蹤跡即刻現(xiàn)形。
固井黑科技:28項(xiàng)專利打造的注水泥器,在萬(wàn)米深處筑起“鋼鐵長(zhǎng)城”。
這場(chǎng)向地球深部的遠(yuǎn)征,集結(jié)了我國(guó)石油領(lǐng)域的頂尖力量。他們不僅創(chuàng)造了分級(jí)固井深度、大尺寸套管下深等6項(xiàng)世界紀(jì)錄,更讓中國(guó)成為全球首個(gè)掌握全套萬(wàn)米鉆探技術(shù)的國(guó)家。當(dāng)這臺(tái)“鋼鐵蛟龍”最終觸達(dá)目標(biāo)層位,它帶回的不僅是油氣資源,更是人類挑戰(zhàn)地球深部的勇氣勛章。
深地塔科1井成功從超萬(wàn)米深度鉆獲我國(guó)首例巖芯樣品;實(shí)現(xiàn)全球陸地最深油氣顯示發(fā)現(xiàn),填補(bǔ)萬(wàn)米地質(zhì)研究空白;科研人員依據(jù)巖芯、巖屑以及測(cè)錄井等地質(zhì)樣品和數(shù)據(jù),完成亞洲首幅萬(wàn)米全層地質(zhì)剖面圖的繪制。
(責(zé)任編輯 / 李銀慧" 高琳" 美術(shù)編輯 / 周游)