挖一口深達(dá)一萬(wàn)米的井，是什么樣的體驗(yàn)？

親歷過(guò)“深地一號(hào)”挖掘工程的人們會(huì)告訴你，這是一個(gè)需要穿越新近系、古近系、白堊系等9個(gè)地層，扛住近200℃的高溫與150兆帕以上的地層壓力，將近千根鉆桿連接起來(lái)才能完成的“硬核任務(wù)”。

而深地一號(hào)完美地做到了這一點(diǎn)。

這，究竟是一個(gè)什么樣的工程？開挖的目的又是為了什么？在挖掘過(guò)程中，需要面對(duì)多少困難？

讓我們一一為你解答。

“深地一號(hào)”是什么？

所謂的深地一號(hào)，它的全名是“深地工程·順北油氣田基地”，是一個(gè)為了獲得陸地深層原油和天然氣資源而進(jìn)行的工程。

我國(guó)是眾所周知的資源大國(guó)，無(wú)論原油還是天然氣，蘊(yùn)藏都十分豐富。

隨著中淺層的油氣勘探進(jìn)入到高成熟階段，對(duì)于地表深層以及超深層的勘探，也被提上了議程。

畢竟，我國(guó)起碼有三分之一的油氣資源，是藏在深度高達(dá)4500米的地表深處的，總含量超過(guò)671億噸油當(dāng)量，是可開采的優(yōu)質(zhì)資源。

開采地表淺層、中層的油氣資源，需要打井，而開采蘊(yùn)藏在地底深處的資源，則需要打更深的井。

于是，針對(duì)塔里木盆地的勘探開發(fā)就成為了保障國(guó)家能源安全的重要項(xiàng)目之一。

塔里木盆地蘊(yùn)藏著我國(guó)83.2%的原油、63.9%的天然氣，雖然油氣資源極為富裕，然而要進(jìn)行開發(fā)，亦是困難重重。

首先在選址上，深地塔科1號(hào)井在經(jīng)過(guò)制造高精度的、可控的人造地震波，對(duì)地球的“高清CT”掃描之后，選擇了沙雅縣地界內(nèi)塔克拉瑪干沙漠中心區(qū)域開始動(dòng)工鉆探。

然而在開始動(dòng)工之前，工程師們就遇到了第一個(gè)“麻煩”。

在垂直于油氣資源的地表，有一片自然生長(zhǎng)多年的胡楊林。

要打井，包括后續(xù)的基地修建，就會(huì)破壞以胡楊林為中心的生態(tài)系統(tǒng)，使得許多動(dòng)植物無(wú)處棲身，包括對(duì)土壤和水源的破壞，也是人們不愿意看到的。

因此，工程采用了類似我們用彎曲吸管喝可樂的方式，以“大位移技術(shù)”避開萬(wàn)畝胡楊林，在5300米外的遠(yuǎn)處開始鉆探，斜向推進(jìn)，在地層之下橫向延伸3400米，再垂直向下，這樣就既能保證取得深層的油氣資源，又能保護(hù)地表的生態(tài)資源。

不得不說(shuō)，這個(gè)技術(shù)實(shí)在是絕妙，不僅獲得了豐富的地下資源，而且保護(hù)了地面上的生態(tài)環(huán)境，可謂一舉兩得。

也為將來(lái)開采生態(tài)保護(hù)區(qū)、地質(zhì)復(fù)雜區(qū)等區(qū)域的油氣資源打了個(gè)好樣，有深地一號(hào)的成功案例珠玉在前，日后開發(fā)就可以照章辦理，十分方便了。

胡楊林保護(hù)問(wèn)題解決了，可是要打一口萬(wàn)米深度的井，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)也是不太容易的。

畢竟深地一號(hào)躍進(jìn)3-3XC井完鉆井深達(dá)9432米，這是什么概念呢？把珠穆朗瑪峰放進(jìn)去，還差一千多米才能填滿，地球上最深的“裂口”馬里亞納海溝，深度也才11000多米，所以說(shuō)，差不多就是要靠人力，生生鉆出一個(gè)深度堪比馬里亞納海溝的井，才能抵達(dá)油氣蘊(yùn)藏區(qū)域。

這，無(wú)疑是史無(wú)前例的一項(xiàng)大工程。

深地一號(hào)是如何推進(jìn)的？

要打出這么一口深井，困難必然是重重的，要迎難而上，必須得先了解擺在面前的有哪些困難。

畢竟，地底下會(huì)遇到什么樣的障礙，我們是無(wú)法用肉眼去觀測(cè)，也無(wú)法用現(xiàn)有認(rèn)知去衡量的。

因此，科研團(tuán)隊(duì)決定先用物探技術(shù)，來(lái)建立一個(gè)數(shù)據(jù)化的模型。

在這個(gè)過(guò)程中，我們采用超深高溫高效定向技術(shù)，利用高精度隨鉆測(cè)控系統(tǒng)，對(duì)垂直深度7000米以下的地層孔隙發(fā)育情況、油氣富集狀態(tài)、巖石性質(zhì)等進(jìn)行勘探和標(biāo)識(shí)，將信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸至地面。

相當(dāng)于是建立一張高清導(dǎo)航圖，從地面到油氣藏，要經(jīng)過(guò)哪些地質(zhì)層，會(huì)遇到什么樣的障礙，需要在哪些坐標(biāo)節(jié)點(diǎn)采用什么樣的技術(shù)進(jìn)行“護(hù)航”，都標(biāo)注得一清二楚，從而保證了鉆頭能夠在最佳狀態(tài)下導(dǎo)航，一路順暢地推進(jìn)鉆探工程。

其中在鉆至二疊系地層時(shí)，科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，該地層存在密密麻麻的微小裂縫，高壓鉆頭一下去，保護(hù)鉆頭的鉆井液就像是被海綿吸收了一樣，迅速流失，于是就存在著井壁垮塌的危險(xiǎn)。

于是，科學(xué)家們采用在鉆井液中加入竹纖維的方式，提升鉆井液的速干程度和粘稠度，鉆頭下探，隨時(shí)可以在鉆井壁上形成新的保護(hù)膜，于是就解決了井壁容易垮塌的問(wèn)題，成功通過(guò)了二疊系地層。

對(duì)于地表深處將近200℃的高溫而言，任何鉆頭下井都容易變成“軟面條”，起不到鉆探的作用，于是我們就用高溫石英、鈦合金等航天耐高溫材料來(lái)制作鉆頭以及隨鉆測(cè)量?jī)x器，具有更高的耐磨性和鉆進(jìn)速度。

不僅抵抗住了高溫，而且耐壓值也達(dá)到了207兆帕，哪怕打到地下近萬(wàn)米的深處，也可以應(yīng)對(duì)超深層地層的硬巖和復(fù)雜地質(zhì)條件，完全無(wú)懼惡劣環(huán)境。

深地一號(hào)的進(jìn)展以及成果如何？

作為我國(guó)第一個(gè)以“深地工程”命名的油氣項(xiàng)目，目前“深地工程·順北油氣田基地”已經(jīng)建成了深度超過(guò)8000米的200多口井，已探明的資源量達(dá)到了50億噸。

根據(jù)中國(guó)石化西北油田工程技術(shù)的員工透露：深地一號(hào)不僅已經(jīng)形成了界先進(jìn)的復(fù)雜超深層井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、配套技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，而且取得了鉆井周期從三年前的280天下降到97天，準(zhǔn)確度由60%提高至90%的重大突破，是我國(guó)已探明的全國(guó)各大盆地石油儲(chǔ)備量第一的存在。

尤其是2023年11月完鉆的躍進(jìn)3-3XC井，它刷新了亞洲陸上最深井紀(jì)錄，深度達(dá)到9432米，在測(cè)試階段，每天能夠產(chǎn)出約200噸原油和5萬(wàn)立方米天然氣，可謂是源源不斷的“金飯碗”了。

根據(jù)中國(guó)石化西北油田公開發(fā)布的社會(huì)責(zé)任報(bào)告數(shù)據(jù)顯示：2023年西北油田全年生產(chǎn)原油683萬(wàn)噸、天然氣36.1億立方米，油氣產(chǎn)量當(dāng)量連續(xù)7年實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定增長(zhǎng)。

而“深地一號(hào)”油氣井的多項(xiàng)工程指標(biāo)則刷新了亞洲紀(jì)錄，累計(jì)油氣產(chǎn)量當(dāng)量突破1000萬(wàn)噸，順利建成300萬(wàn)噸產(chǎn)能陣地。

結(jié)語(yǔ)

深地一號(hào)的成功鉆探，代表著我國(guó)在超深層油氣勘探領(lǐng)域的重大突破和取得的累累碩果。

面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造、極端的溫度和壓力條件，需要采用超長(zhǎng)的水平井段布局，這些挑戰(zhàn)都可以說(shuō)是人類的首次嘗試。

然而深地一號(hào)的科研團(tuán)隊(duì)采用包括高壓射流、聲波破碎等技術(shù)，配合大數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程支持手段，在降低成本并確保項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性的同時(shí)更提升了鉆井效率，實(shí)現(xiàn)了更加精準(zhǔn)的鉆井決策，以及超深層油氣資源的有效勘探。

深地一號(hào)的成功經(jīng)驗(yàn)，不僅有力地推動(dòng)我國(guó)能源事業(yè)的發(fā)展，更為我們進(jìn)一步開發(fā)其他區(qū)域的油氣資源提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)技術(shù)，可說(shuō)是相當(dāng)值得大書特書了。