这是我国首次获取到来自万米深层的地下岩屑，其珍贵程度堪比月球的土壤。 金添 摄

塔克拉玛干沙漠是我国第一大沙漠，历史上曾遗留下楼兰、精绝等古文明遗址，被称为“死亡之海”。

如今，这片沉寂多年的“死亡之海”又迎来万众瞩目的盛景。3月4日，位于塔克拉玛干沙漠腹地的深地塔科1井钻达万米，打破亚洲最深直井纪录。在万顷流沙下，傲然崛起一座前所未有的丰碑。

叩问地宫，循迹万米。在深地塔科1井的钻探过程中，万米之行是高歌猛进，还是步步惊心？让我们深入茫茫沙海，穿越重重地层，揭秘这趟神秘的万米旅程。

向难：孤独艰难的万米远征

浩瀚九重天，高处不胜寒。上天尚且不易，入地更为艰难。中国工程院院士李宁曾指出，入地难度堪比登月。纵观世界钻井史，人类花费300年时间仅向地心前进了0.19%。

2023年5月30日，深地塔科1井在塔克拉玛干沙漠腹地鸣笛开钻，中国人向地下万米深度的首次远征就此拉开序幕。

然而，深地之难超乎想象。

“深地塔科1井的钻探地点选择在地质演化过程中生烃强度大、储集能力强的位置，难以完全规避缝洞、断裂发育带和压力系统复杂层段。”集团公司副总工程师，中油技服执行董事、党委书记杨立强表示。

“一万米是一道坎。随着钻探深度的增加，部分技术需求已经超出传统钻完井技术的能力极限，就像一辆大卡车在两条细钢丝绳上行驶。”中国工程院院士孙金声深感万米钻探之难。

难，是深地钻井的一大共识。

设计深度超万米的深地塔科1井，自上而下要穿透13套地层，在抵达目的层的过程中，要面临超深、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、多种复杂岩性等挑战。

深地塔科1井向难而行，相继超越我国钻井领域里的多座“高峰”。2023年12月18日，该井深度超过轮探1井，成为名副其实的“地下珠峰”。2023年12月26日，该井垂直进尺超越蓬深6井，坐稳亚洲第一深井宝座。

当深地塔科1井井深达到亚洲之最，意味着突破万米的最后1000米，将是一段前人从未涉足的领域。

“最大的挑战在于如何突破未知。”塔里木油田首席专家、深地塔科1井井长王春生介绍，“9000米以深没有任何邻井参数可借鉴，每向下1米，都是在‘无人区’里凿出一条路。”

这是孤独且艰难的最后挺进，一组数据最能体现钻探难度随深度的增长而呈指数级攀升。从9000米到10000米，深地塔科1井用时70天，日均钻进14.29米，使用了近一半钻头，而第一个1000米仅用时4天。

在实际钻探中，未知的地层下还潜藏着多个难以预料的世界级难题。

复杂的地层岩性变化是第一道坎。

9000米以深，间断发育的燧石地层与石膏地层交替出现，地层硬度由硬到软，再从软到硬。如何准确识别、提前预测下部地层岩性，成为地质分析的重中之重。

每一次地层岩性的变化，都代表需要更换与之相适应的钻头、调整钻井液的各项配比。据统计，仅四开钻进以来，该井就使用了16支钻头，单支钻头平均工作距离不超过150米。而在此前的钻进中，一支钻头的工作距离最长可达2000米。

高温高压是突破万米的第二道坎。

在钻遇9300米后，井底温度已超过180摄氏度，突破了大部分钻具以及入井材料的温压极限，常规井下传感器开始失效。并且井底温度还将随着深度的增加而升高。

本报记者 余果林 王晓群 王成凯

“在万米地层，钻井液就像在高压锅里被蒸煮，钢制的钻柱在地下就像面条。”中国工程院院士孙金声这样描述。

超重超长的钻具造成第三道坎。

行至万米，井下钻具的长度与载荷都前所未有。中国工程院院士赵文智介绍，在足够的空间内，大力士可以举起100公斤的重物；如果让大力士在蚁穴里取重物，难度就会陡然增大。

万米以深的井壁如同蚁穴。超高吨位、超大扭矩的钻具在极小空间中高负荷运转，难度不亚于一辆卡车在两条钢丝上行进。

除此之外，还有重重困难：钻遇异常压力体、现有钻柱动力学理论不适应、深部岩石地应力增大……

破难：国之重器的万米进击

人类向地下探索的尝试，始于一个水坑、一眼盐井；在近百万年向下掘进中，难度在增加，但探索的脚步从未停止。

我国石油工业也在深地领域孜孜求索。从新中国第一口超深井女基井，到曾经的亚洲第一垂深井轮探1井，再到如今的深地塔科1井，无数个“第一”见证了我国石油工业的跨越式发展。

纵观历史，面对上天入地这两项超级工程，中国人向来是“明知山有虎，偏向虎山行”。

深地塔科1井司钻房里，西部钻探巴州分公司120001钻井队司钻何建涛稳稳地操作着手柄，将一根根钻杆送入地层。钻台上空无一人，大大增强了作业过程中的安全性。

何建涛所操作的是全球首台12000米特深井自动化钻机。这台钻机成功打破了国外先进技术垄断，并成功入选“2023年度央企十大国之重器”。它能够完成管柱全流程自动化处理、超高钻台大载荷提升，可轻松吊起2列8节编组的CRH1A型列车，承载万米钻具的“千钧之重”，是国家钻井工程领域名副其实的“国之重器”。

“这是我们不断向深向难挺进的底气。”深地塔科1井钻机主设计师、宝石机械一级工程师李亚辉介绍。

重器打大仗，利器破瓶颈。

在突破万米的短短几个小时后，一张由万米岩屑制作的透明岩屑薄片出现在了井场地质实验室的偏光显微镜下。

这是一把打开深层地质信息之门的“金钥匙”。在目镜下，万米地层的岩石信息如抽丝剥茧般在现场科研人员面前徐徐展开。

“越接近万米，地层岩性变化越快。我们需要时刻掌握地层信息，为下一步钻头选型以及风险预测提供依据。”塔里木油田实验检测研究院地质实验中心王孝明介绍，随着深度的增加，他们每4米就要制作一块这样的岩屑薄片，实时确保地层“看得见、摸得着”。

像这样以往只出现在实验室里的高精度测试仪器，在深地塔科1井的井场上还有很多：车载式岩样核磁分析集成系统、气相色谱仪、连续轻烃录井仪……它们是破除万难的尖端利器，为深地塔科1井的钻进提供第一时间的科学解释资料。

“有了这些仪器的支撑，我们得以快速记录钻进过程中出现的各种情况，也延伸出了不少科研课题。”塔里木油田勘探开发研究院基础研究部杨果带领他的团队，把论文写在井场。

技术利器线下攻坚，远程科技“云上会战”。

“我们在这口井上建造了井场数据中心，可以实现钻井、地质、固井、定向、钻井液等多专业数字协同和联合办公，钻井过程中的一切决策都有依据。”西部钻探巴州分公司120001队平台经理林楠介绍。

凭借中国石油自主研发的司钻领航仪，346项钻井参数信息可以实时回传至3000公里外的中国石油工程作业智能支持中心（EISC）。关键时刻，值班专家“云上”集结会诊，最多半个小时即可完成视频会商、方案制订和指令监控执行。

“现在每打1米，我们可以提前分析到下方的5米。”EISC的王震宇和分析师团队昼夜值守，对一线传回的各项数据进行汇总、推演，在海量的数据中找出可能存在的异常点，为现场钻井提供及时预警。

钻井操作人员从以往的靠经验打井，到现在以科学的数据解释为支撑，一支现代化的数字化钻井队雏形已现，最大程度减少了由未知所带来的事故复杂情况。

这是中国石油对于现代化钻井的有力探索。井场之内，来自油气勘探开发全产业链的硬核支撑，凝聚了中国石油的科技力量、技术沉淀。逢山开路，遇水架桥，让荆棘丛生的万米之途成为坦途。

砺难：创新高地的万米丰景

超深钻井，是一项涉及地质学、力学、材料学等多个学科的系统性工程，代表着一个国家的钻井最高水平，是综合国力的集中体现。

近年来，中国石油加快超深层油气探索，仅在塔里木盆地就打成8000米以深井超140口，为我国超深钻探积累了丰富的实践经验。

烈火炼真金。经历艰难的过程，才有难得的收获。“万米深井钻探不仅可加快打造万米超深层油气资源钻探关键技术，而且将带动我国深地勘探开发整个产业链不断进步。”孙金声认为。

如今，深地塔科1井已钻至万米，这为中国石油带来了哪些收获与机遇？

“我们集智攻关超深难钻地层防斜打直等系列技术，有效解决了高硬度强研磨性地质钻井难题，实现超深岩层‘打得动、钻得直’。”塔里木油田勘探事业部副经理张志表示。

在钻进中，中国石油持续发力，以地层磨砺技术，联合多方力量共同研发了承重达1000吨的吊卡、抗拉强度达到942吨的钻杆、高强度密封取芯工具等百余项国内顶尖装备和技术，有力推动了我国钻采装备产业链迭代升级。

“深地塔科1井推动了钻机提升系统、控制系统和机器人技术的发展，实现了自动化钻机万米级跨越的重大技术突破。”李亚辉坦言，钻机在这口井的应用经验将为我国后续智能化钻机的研发设计提供全新的优化方向。

叩响万米深地之门，或许可以打开一片新的油气富矿。

当前，我国待探明油气资源的品位整体变差，油气勘探的主战场已聚集到万米深地、千米深水、非常规和老油气田高效开发上。深地塔科1井所在的塔里木盆地，是全球唯一以超深层资源为主的含油气盆地。去年至今，塔里木油田90%的新增储量是从超深地层获取的。

塔里木油田勘探开发研究院总地质师杨宪彰表示：“塔里木盆地油气源头隐藏得很深，目前还没有一口井钻到油气源头。我们打万米深井的重要目的之一，就是寻找‘油龙’的‘龙头’。它可能潜在地下一万米，也可能更深。”

寻找“龙头”，是中国石油通向保障国家能源安全、当好能源保供“顶梁柱”的必由之路。

“万米深井的成功钻探，将助力我国实现从油气大国向油气强国的转变，是我们石油人长期以来的梦想。”中国工程院院士、中国石油大学（北京）教授李根生满怀激动。

万米以深，还隐匿着众多悬而未决、困扰我国科学家多年的地质谜题。

深地塔科1井的终点，剑指地球6亿年前的古震旦系地层。彼时，塔里木盆地还是一片汪洋，亚欧板块有哪些“邻居”？海洋当中有哪些奇特的生物？生物大灭绝有多少不为人知的秘密？

随着深地塔科1井取芯工作的逐步开展，我国科学家将由此获取基础地质理论、地球化学、地球热力学等的第一手资料，探究中国大陆在地球演化过程中的奥秘。

万米成烃机理、成藏理论、传说中的“石油死亡线”存在与否等谜题，也将随着钻进深度的增加而浮出水面。

钻头向下，深地塔科1井带着百万石油人的期许与梦想继续向目的层进发。遥遥万米之途，中国石油也深深烙下了矢志能源强国、为中国式现代化奋进的印记。

详情见链接：

http://epaper.cnpc.com.cn/zgsyb/2024-03/08/con-21066.html

（编辑  刘晓琳）