挺進地下萬米！這一“超級工程”在四川盆地開鉆

　　7月20日上午，井深達10520米的深地川科1井在四川盆地開鉆。這是落實中國 “四深”戰(zhàn)略(深海、深地、深空、深藍)，在蜀地部署的萬米深地“超級工程”。該井位于四川盆地西北部劍閣潛伏構(gòu)造，地面海拔717米，設(shè)計井深10520米，鉆至前震旦系20米完鉆。

開鉆儀式現(xiàn)場。敬宇翔 攝

　　為何要在四川盆地鉆萬米深井？

　　位于中國西南核心腹地的四川盆地，在遠古時期還是一片波濤洶涌的遼闊海洋，跟隨地殼運動歷經(jīng)數(shù)億年構(gòu)造演化，曾經(jīng)的汪洋大海變成了山地丘陵，擠壓形成了如今的封閉式四周臨山的菱形盆地。盆地內(nèi)部地下構(gòu)造變形強烈，許多風化、腐蝕、剝蝕的物質(zhì)和巖石碎屑在盆地堆積了數(shù)千米厚。

　　在此背景下，四川盆地成為了我國天然氣總資源量最大的區(qū)域，達40萬億方，居全國之首。但目前，四川盆地累計探明天然氣儲量7.3萬億方，探明率僅18.3%，較低的探明率意味著勘探開發(fā)潛力巨大。

　　中國工程院院士羅平亞介紹，目前中國石油在塔里木盆地和四川盆地分別部署了萬里深井，是因為近年來我國一直把陸地深部作為油氣勘探開發(fā)的戰(zhàn)略接替區(qū)，也就是今后油氣開采的主要戰(zhàn)場。

　　“目前，我國鉆井深度最深在8000米到9000米左右，既然油氣開發(fā)要往陸地深部去，就需要知道，究竟能夠達到多深？在多深的地方能夠還有油氣？” 羅平亞說，塔里木盆地和四川盆地目前是我國鉆井最深的區(qū)域，進一步在這里部署超深科探井，將對陸地深部的油氣資源“一探究竟”。

鳥瞰深地川科1井。黃文俊 攝

　　面臨哪些世界級難題？

　　當前，萬米深地油氣鉆探是全球油氣勘探領(lǐng)域超級工程，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志之一。加之四川盆地地質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，超深層勘探開發(fā)難度居國內(nèi)首位，開鉆萬米深井勢必面臨諸多世界級難題。

　　對此，西南油氣田公司工程技術(shù)處副處長馬勇介紹，深地川科1井因其復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)成為全球鉆進難度最高的萬米深井，對標全球13項工程難度指標，深地川科1井7項難度指標位居世界第一。

青山掩映下的深地川科1井。敬宇翔 攝

　　“最大難題是高溫，萬米之下，224攝氏度的高溫能讓金屬鉆具像面條一樣柔軟?！?馬勇說，由于地溫參考井少，推測地溫梯度存在一定誤差，鉆桿操作起來很難控制，而且鉆桿無成像功能，只能憑借經(jīng)驗進行判斷操作。

一名員工正在鉆井操作室里熟練作業(yè)。劉梅 攝

　　馬勇說，深地川科1井面臨的壓力系數(shù)是其他萬米深井的2至5倍，堪稱全球壓力系統(tǒng)最復(fù)雜的萬米深井?！叭f米之下的138兆帕超高壓環(huán)境，如同深潛入1.38萬米的深海，遠超地球海洋最深處馬里亞納海溝的海水壓力，極易發(fā)生井壁坍塌、井噴井漏、材料失效等復(fù)雜事故。”

　　針對以上難題，西南油氣田公司聯(lián)合攻關(guān)團隊，設(shè)計六開六完井身結(jié)構(gòu)，預(yù)留兩層套管應(yīng)對7500米以深未鉆揭地層的未知復(fù)雜，該類井身結(jié)構(gòu)為全球首創(chuàng)；攻克抗220攝氏度超高溫的深井水基鉆井液和油基鉆井液，并加快推進在萬米以深可能出現(xiàn)的超240攝氏度極高溫的鉆井液技術(shù)研發(fā)。

　　同時，深地川科1井將采用我國自主研發(fā)的12000米特深井自動化鉆機，配備4臺3000馬力70兆帕高壓泥漿泵，鉆臺機械手、動力貓道等自動化裝置全面采用電驅(qū)動，使用全新研發(fā)萬米級管柱自動化裝備，具備觸控式操作一體化管控，裝備國產(chǎn)化率大幅提升至90%以上。

智能化的鉆井操作室宛如飛機飛行艙。劉梅 攝

　　比肩探月工程的“國之重器”

　　相比深海、深空，深地似乎長期以來相對神秘。公眾應(yīng)該如何認識萬米科探井的重要性？

　　西南油氣田公司勘探事業(yè)部副經(jīng)理丁偉認為，實施萬米深地探索工程，是比肩探月工程的“國之重器”。通過該井要實現(xiàn)四個目標：一是科探目標，獲取萬米地質(zhì)資料，突破傳統(tǒng)地質(zhì)認識，形成中國特色萬米油氣成藏地質(zhì)理論；二是預(yù)探目標，力爭獲得大發(fā)現(xiàn)，實現(xiàn)全球陸上萬米垂深油氣發(fā)現(xiàn)零突破；三是工程目標，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；四是人才目標，打造國際領(lǐng)軍人才和一流技術(shù)服務(wù)隊伍。

　　“萬米鉆探是‘磨刀石’，不只是挑戰(zhàn)地下未知的困難，更是對自我的超越?！?丁偉認為，與普通油氣井不同，深地川科1井屬于科學探索井，除了尋找油氣資源之外，它還肩負著探索地球演化、生命起源和氣候變遷等重任。

深地川科1井設(shè)備安裝現(xiàn)場。劉梅 攝

　　中國石油西南油氣田公司總地質(zhì)師楊雨說，四川盆地勘探開發(fā)時日已久，淺層的難度小的一些層系已開發(fā)得比較完善。未來四川盆地的天然氣勘探主要是深層和超深層，要實現(xiàn)千億方基地的建設(shè)，也主要要靠深層和超深層，這也是要往深地探索的一個非常重要的動力之一?！澳壳耙炎C實地下8500米含有規(guī)模性的天然氣。進一步往深部走，看看1萬米下是什么樣子，對于四川盆地千億方基地的建設(shè)具有十分重要的意義。”

鉆井液氣大鉗調(diào)試現(xiàn)場。劉梅 攝

　　中國工程院院士羅平亞表示，“在攻關(guān)過程中，我們將打造一批油氣勘探超深層領(lǐng)域的‘國之重器’，形成一批基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性的科研成果，創(chuàng)建一批工程技術(shù)的工藝標準、規(guī)范和專利，打造國際領(lǐng)軍人才和世界一流技術(shù)服務(wù)隊伍，不斷提升國家在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的核心競爭力和國際影響力?！?/p>

　　記者了解到，深地川科1井的實施，開辟了我國陸上萬米超深層重大戰(zhàn)略接替新領(lǐng)域，將進一步揭露震旦系地層之下的演化秘密，對探尋萬米超深層規(guī)模油氣資源、創(chuàng)新形成我國特超深層油氣成藏地質(zhì)理論、推動我國油氣工程核心技術(shù)裝備能力進步意義重大。（中新社微信公眾號）