封面新聞記者 朱珠

10月15日9時16分，位于四川省劍閣縣的深地川科1井鉆探深度突破10000米，這是全球地質(zhì)條件最復(fù)雜、鉆井難度最高的深地“超級工程”，標(biāo)志我國地球深部能源探索邁出關(guān)鍵一步。

深地川科1井于2023年7月正式開鉆，作為四川盆地首口萬米科學(xué)探索井，其肩負(fù)探索地球科學(xué)認(rèn)知盲區(qū)、鍛造深地大國重器、打造油氣勘探開發(fā)原創(chuàng)技術(shù)策源地等重大使命。

超過10000米的深度到底意味著什么？這是鉆井首次進(jìn)入四川盆地深部“無人區(qū)”，在難于上青天的四川盆地開辟一條“新蜀道”，堪稱世界“奇跡”。

圖據(jù)西南油氣田公司

為何要去地下10000米？

萬米深地油氣鉆探是全球油氣勘探領(lǐng)域超級工程，面臨諸多世界級難題，已成為衡量一個國家或企業(yè)工程技術(shù)與裝備水平高低的重要標(biāo)志之一。

深地川科1井位于四川盆地西北部劍閣潛伏構(gòu)造，由中國石油西南油氣田公司主導(dǎo)實施，四周群山環(huán)繞、層巒疊嶂，地面海拔717米，設(shè)計井深10520米，深入5.4億年前的震旦系地層。

時間回到億萬年前，該井所在的川西北地區(qū)還是一片波濤洶涌的遼闊海洋，跟隨地殼運動經(jīng)歷構(gòu)造演化，通過不斷擠壓形成了如今的封閉式四周臨山的菱形盆地。然而，正是盆地內(nèi)部地下構(gòu)造變形強烈，沉積物變化萬千，天然氣成藏條件優(yōu)越。

當(dāng)下，正是四川盆地勘探開發(fā)的活躍期，隨著油氣勘探不斷深化，勘探難度持續(xù)增加，地質(zhì)工作者開始拓展思路。中國石油西南油氣田公司地質(zhì)專家表示：“當(dāng)淺層、難度小的一些層系已開發(fā)得比較完善了，未來四川盆地的天然氣勘探目標(biāo)主要是深層和超深層，特別是在四川8000米以深的區(qū)域資源量巨大”。

若要實現(xiàn)天然氣的高效勘探開發(fā)，為我國能源供給提供堅實保障，未來一定是超深層的時代。多項研究也證實，川西北地區(qū)是下個規(guī)模接替區(qū)的現(xiàn)實領(lǐng)域，深地川科1井鉆成后，將有望發(fā)現(xiàn)新的超深層規(guī)模天然氣增儲目標(biāo)區(qū)。

圖據(jù)西南油氣田公司

該井7項難度指標(biāo)位居世界第一

俗話說，上天難，下地更難，而蜀道之難難于上青天！事實上，地處四川盆地的深地川科1井因其復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)成為全球鉆進(jìn)難度最高的萬米深井，對標(biāo)全球13項工程難度指標(biāo)，該井7項難度指標(biāo)位居世界第一。據(jù)專家估算，其面臨的壓力系統(tǒng)高達(dá)10套，是其他萬米深井的2-5倍，堪稱全球壓力系統(tǒng)最復(fù)雜的萬米深井。

從地質(zhì)認(rèn)識看，該井所處區(qū)域7000米以下即進(jìn)入未知地層，就像蒙住了眼睛，相當(dāng)于“盲打”；在油氣勘探方面，傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，8000米以下地層高溫高壓難以成藏，是油氣勘探的禁區(qū)。

“鉆到一定深度后，每向下鉆探一米都是極限挑戰(zhàn)。 ”中國石油西南油氣田公司工程技術(shù)部副主任馬勇說，達(dá)到1萬米時，200攝氏度以上的高溫讓金屬鉆具像面條一樣柔軟，地層壓力超過130兆帕，相當(dāng)于指甲蓋大小的區(qū)域承受著10多頭大象的重量。

據(jù)了解，面對超深、超大井眼尺寸、超高溫、超高壓等‘七超’挑戰(zhàn)，西南油氣田公司集結(jié)工程技術(shù)精銳力量，迭代升級特深層鉆井技術(shù)，攻克高效破巖、鉆具安全、井控安全、防斜打直、井筒清潔、井壁穩(wěn)定等世界級難題。

聚焦深地鉆完井全鏈條技術(shù)攻關(guān)，中國石油設(shè)立多項重大科技專項，形成覆蓋全流程的十大技術(shù)系列。項目突破“卡脖子”核心技術(shù)，成功研制15000米智能鉆機、隨鉆測量儀器、抗高溫油基鉆井液等10余項技術(shù)利器，均達(dá)到國際先進(jìn)水平，初步形成深地工程鉆完井技術(shù)圖譜，顯著提升我國油氣勘探開發(fā)國際競爭力。

地球深部能源探索邁出關(guān)鍵一步

國家“十三五”規(guī)劃明確提出加強深海、深地、深空、深藍(lán)四大領(lǐng)域戰(zhàn)略部署，當(dāng)中淺層資源探索已達(dá)極限，“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題”，深地工程于當(dāng)下，油氣勘探是能較快看到成果，率先實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)落地的領(lǐng)域之一。

四川盆地是 “世界天然氣博物館”，其天然氣產(chǎn)量已位居全國第一，在西南油氣田公司企業(yè)技術(shù)專家看來，四川盆地是最有希望最有潛力產(chǎn)量達(dá)1000億方的超級天然氣盆地。與普通油氣井不同，鉆探深地川科1井除了尋找油氣資源之外，它還肩負(fù)著探索上億年前地球演化、生命起源和氣候變遷等重任，向深地進(jìn)軍，探索地球奧秘，成為科學(xué)發(fā)展的必然趨勢。

在邁向萬米深地的過程中，深地川科1井已取得兩個重大油氣發(fā)現(xiàn)——在川西北地區(qū)龍王廟組發(fā)現(xiàn)厚層灘相白云巖儲層，在燈影組發(fā)現(xiàn)超深層臺緣帶優(yōu)質(zhì)白云巖儲層，拓展了四川盆地新的規(guī)模增儲陣地，揭示了該區(qū)域廣闊的勘探前景。

中國工程院院士羅平亞曾表示，目前我國整體的油氣資源情況不能完全滿足自給自足的要求，最大程度地減少對外依賴，深部是我們必須攻關(guān)的領(lǐng)域。

“實施萬米深地探索工程，是比肩探月工程的‘國之重器’，事關(guān)國家科技和資源戰(zhàn)略?！敝袊臀髂嫌蜌馓锕緢?zhí)行董事、黨委書記何驍表示，深地川科1井將繼續(xù)向10520米的設(shè)計井深鉆進(jìn)，力爭形成自主可控的萬米關(guān)鍵核心技術(shù)體系，推動高端裝備國產(chǎn)化，打造國際領(lǐng)軍人才和一流技術(shù)服務(wù)隊伍。