我國首口萬米科學探索井開鉆

5月30日，中國石油發布消息，我國首口萬米科學探索井——深地塔科1井，在新疆塔里木油田開鉆。

深地塔科1井位于塔克拉瑪干沙漠腹地，沙雅縣境內，設計井深超過10000米，自上而下將鉆遇塔里木盆地13套地層。

【資料圖】

中國工程院院士 孫金聲：塔里木盆地對標全球13項鉆完井的工程難度指標，比如說高溫、高壓，礫石層的厚度、鹽層的厚度與套損、鹽水壓力的系數，高含硫等這7項指標屬于世界級的難題，它都名列第一。

一深帶來萬難，在萬米以下高溫環境中，鉆井工具都變得像面條一樣柔軟，打一口井需要攻克井漏、卡鉆、地層垮塌等幾十道難題。針對超深和塔里木特殊的地質結構帶來的困難，塔科1井使用自主研發的全球首臺12000米特深井自動化鉆機進行作業。同時創新研發耐220攝氏度超高溫工作液、五開井眼井身結構等技術，為鉆探萬米特深井提供技術和裝備保障。

深地塔科1井所在的塔里木盆地油氣大多蘊藏在6000米以下，8000米以下油氣地質資源總量超過90億噸油當量，占全國超深層資源量的一半以上，勘探前景十分廣闊。

什么是科學探索井？

科學探索井簡稱科探井，它的主要目的是探索地球演化、生命起源、氣候變遷、災害防治、資源利用。

目前，國際上的科探井主要有三類。第一類是國際大陸鉆探計劃，主要是探索大陸深部結構，地殼內部熱量、物質和流體的遷移規律等；第二類是國際大洋發現計劃，主要是探索地球海底組成結構、地球生命起源、地球圈層相互作用，并推進深海鉆井技術發展；第三類是超深層油氣勘探開發。

中國石油塔里木油田油氣工程研究院院長 馮少波：深地塔科1井肩負著科學探索與油氣發現兩大任務，這口井取得突破以后，對于保障國家能源安全具有重大戰略意義，對于搶占科技制高點具有重大實踐意義，對于尋求油氣資源規模具有重大現實意義。

目前，全球總共鉆探萬米深井67口，其中48口是近10年完成，主要由美國、俄羅斯等國家實施。但是，陸上垂深超萬米井只有1口，是蘇聯1970年開始在科拉半島鉆探的科拉SG-3井，垂深12262米，歷時23年。深地塔科1井設計鉆完井周期為457天，將成為全球第二口陸上垂深超萬米的井，也將創造全球萬米深井鉆探用時最快紀錄。

塔里木盆地打萬米深井有多難

在五億年前的寒武紀時期，塔里木盆地還被稱作塔里木海，億萬年的滄桑變化，讓海洋中沉積的碳酸鹽巖地層深埋在數千米的地下，慢慢形成了石油和天然氣。塔里木盆地地質條件與世界其他盆地完全不同，地質構造復雜多樣，油氣藏普遍存在超深、超高溫、超高壓等勘探開發難題。在塔里木盆地打井，鉆井到達一定深度極限后，每向下一米，難度都面臨著幾何倍數增長。

萬頃流沙下覆蓋著巨厚的巖石，這些巖石已沉積億萬年之久，從巖石之間撬開油氣通道，需要克服極高溫、極高壓和極高的地應力。要想“拿到油”，首先要通過鉆井作業，在地面和地下油氣藏之間，修一條能讓油氣流動的高速公路。 但是要修一條“萬米之路”，并不容易。目前有萬米深鉆能力的國家并不多，主要是中國、美國和俄羅斯。

中國科學院院士 郝芳：全球從勘探角度上最深大概是萬米，塔里木盆地不僅深，演化歷史更加復雜，它更多是縫洞型或者是斷裂這樣的儲層類型，應該說難度更大。

萬米深井需要連接1000多根鉆桿，由于高溫高壓下鉆桿就像“煮熟的面條”一樣，操作起來很難控制。同時，面對地下超過200攝氏度的高溫，一般設備和儀器內的電子元器件、橡膠件等就會損壞失效。

作為我國超深層油氣勘探開發的領跑者，塔里木油田從4500米打到6000米經歷了10年的時間，從7000米打到9000米，用了17年。今年3月，位于塔克拉瑪干沙漠腹地的果勒3C井，以9396米的深度刷新亞洲最深水平井紀錄。

中國石油塔里木油田勘探事業部經理 段永賢：通過一系列技術攻堅，我們鉆探一口8000米深井，從2007年700多天縮短到現在平均用時180天，最快百天之內，大大加快了塔里木盆地超深勘探的步伐。

深地利器 全球首臺12000米特深井自動化鉆機

鉆探萬米深井將會面對無數未知的挑戰，對鉆井設備、工具、儀器、工作液等提出更高的要求。深地塔科1井使用的鉆機，是我國自主研制的、全球首臺12000米特深井自動化鉆機。

全球首臺12000米特深井自動化鉆機，高82米，相當于24層樓房的高度，與普通鉆機相比，載重提升能力由三四百噸提高到最大900噸，相當于同時吊起150頭成年大象。配備了全套管柱自動化系統，雙司鉆集成控制系統，一鍵式起下鉆操控系統，在減輕工人勞動強度的同時，大幅提升了安全標準。

為保障萬米級特深井“打成、打快、打好”，中國石油寶雞石油機械公司牽頭，聯合中國石油技服、塔里木油田、西部鉆探等多家企業攻關，相繼攻克智能控制一體化平臺集成技術、鉆井自主決策工控系統、超高重載井架底座等一批關鍵核心技術裝備。深地塔科1井還提供信息物聯系統，實現設備狀態及運行參數遠程監測，以確保鉆井實時監測、維保服務、數據管理、遠程支持服務。

中國石油寶石機械公司執行董事 忽寶民：針對目前鉆井向著極地、深井、超深井發展的趨勢，我們加大科技研發投入力度，這次萬米鉆機100%實現了自主知識產權。

“深地”成為我國油氣發現主陣地

近年來，世界新增油氣儲量60%來自深部地層，勘探潛力巨大。深層乃至超深層的油氣資源已成為我國能源構成的重要組成部分。

我國油氣資源主要分布在塔里木、鄂爾多斯、松遼、渤海灣、四川、準噶爾以及柴達木等七大盆地。但與中東地面就能冒油的情況有所不同，我國已知的超過三分之一油氣資源，都分布在4500米的地下，有的甚至更深。塔里木盆地和四川盆地是我國兩個最豐富的深層油氣盆地，在塔里木盆地，這里更是有超過八成以上的石油，埋藏在6000米以下的超深地層。

近幾年，塔里木油田在南天山鉆探的氣井平均井深都超過了8200米，已累計鉆探超深井1600口。鉆井、測井、固井多項指標創造紀錄，相繼發現兩個萬億立方米大氣區和10億噸級油氣區。

中國石油塔里木油田勘探事業部經理 段永賢：今年已完鉆的37口超深井，其中14口井深都超過了8000米，目前，我們油田鉆井平均井深已接近7100米，是我國平均鉆井井深最深的油田，超深層成為我們增儲上產的核心陣地。

當前，我國深層、超深層油氣資源達671億噸油當量，占全國油氣資源總量的34%，勘探開發深層油氣資源，對我國擴大儲量、穩定產量有著非常重要的意義。

（總臺央視記者 張偉 新疆臺）