亚洲第一、世界第二！堪比月壤，5亿多年前的岩石有多难得？

△深地塔科1井在地下万米取得的岩心。中新社记者 庞无忌 摄

文/庞无忌

20日下午，位于北京的中国石油大厦内，一群记者在发布会后围着一块比砖头小些的灰色岩石争相拍摄。

“别摸！”中国石油塔里木油田公司执行董事、党工委书记王清华提醒。他介绍说，这块取自地下超万米深的岩心是5.4亿年前的岩石标本，其珍贵程度堪比月壤。

当日，中国石油举办新闻发布会宣布，中国首口超万米科探井——深地塔科1井近日在地下10910米完钻，成为亚洲第一、世界第二垂深井。

万米科探井是全球油气勘探领域的一项超级工程，钻探深度相当于钻穿珠穆朗玛峰后，又向地下继续钻进两公里多，风险难度非常之大。经由这口井取出的来自地下超万米的岩心自然也非同一般。

万米深度的超级工程

深地塔科1井所在的塔里木盆地是我国最大含油气盆地。中国科学院院士郝芳表示，盆地油气资源丰富、勘探潜力巨大，但盆地油气藏埋深普遍在6000到1万米的超深层。油气勘探行业通常将埋深超过4500米的地层定为深层，埋深超过6000米的地层称为超深层。超深层叠加地质情况极其复杂，塔里木盆地一度被世界公认为“勘探禁区”。

△深地塔科1井现场航拍。金添 摄

打破“禁区”的是一项超级工程。深地塔科1井于2023年5月30日开钻，开钻以来先后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。

越到深处钻探越难。王清华介绍，深地塔科1井从地表到钻抵万米，用时279天；从万米到最后近1公里，耗时300多天。

万米“取岩”难在哪里？

王清华在发布会上举着一块岩心做了5-6分钟的介绍。他说，这块岩心的珍贵主要在于其获取不易，“光下一趟钻就得5天时间”。

在钻探过程中，科研人员经历了超重载荷、井壁失稳、工具失效、地层井漏等一系列世界级难题。

△甲乙方工程师对即将入井的钻杆工具进行探伤“体检”。金添 摄

王清华说，全井要钻遇12套不同岩（物）性、不同压力系统的岩层，地质构造复杂多变，深部地层可钻性极差、井壁失稳严重，加之井下最高温度220摄氏度、最高压力145兆帕，常规钻井工具、材料、元器件难以适应如此苛刻的工况环境，极易造成工具损坏或材料失效，极易发生井眼垮塌、卡钻、恶性井漏等井下事故。

而且因为井特别深，超重载荷，对装备工具提出极限要求。井筒自上而下首尾连接1130多根钻杆，自重超过350吨，最细的钻杆仅有杯口大小，10千米的钻杆在井筒内部如同面条般柔软，钻杆断裂风险高、钻头冲击损伤严重。作业过程中，下套管时最大吨位达665吨，常规钻机的提升能力已无法满足钻探要求。

针对这些世界级难题和极限挑战，中国石油联合集团内外企业、科研机构以及高等院校共计数万人开展集智攻关，研发了全球陆上首台12000米自动化钻机、地质工程一体化设计技术等十大技术利器，形成了自主可控的万米关键核心技术体系。

破解深地油气密码

经过艰难钻探，科研人员得以与5亿多年前的岩石相遇。中国石油科研人员根据岩芯、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。据介绍，这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。

深地领域已成为各国争夺科技制高点和寻找油气资源的竞技场。苏联的SG-3井以探测莫霍面为目的，1993年完钻，井深12262米，成为永久的入地观测实验室。德国的KTB井1994年完钻，井深9101米，建成了地壳深部物理化学状态深井长期观测系统。美国在墨西哥湾已发现超过8000米深度的油田45个，可采储量石油9.9亿吨、天然气784亿方。

郝芳指出，深地塔科1井的顺利完钻，不仅刷新了系列工程技术记录，更重要的是，这是我国首次获取到万米以深地质资料，同时验证了塔里木盆地在万米深层仍有油气资源潜力。深地塔科1井将为塔里木盆地油气勘探带来更大活力。