深地一號：向地球深部挺進

黃志明

近年來，我國在上深地一號，新突破！天、下海、入地方面，突破不斷，碩果累累。繼探索深空的天問一號、遨游深海的奮斗者號之后，向地球深部進軍的深地一號也橫空出世了。

2023年5 月1日，在新疆阿克蘇地區(qū)沙雅縣塔克拉瑪干沙漠的邊緣，我國首個“深地工程”中的重點油氣項目——深地一號躍進3-3井正式開鉆施工。

深地一號，新突破！

被譽為“深地一號”的超深層油氣開采項目，地處新疆塔克拉瑪干沙漠腹地順北油氣田。在油氣行業(yè)內，通常將埋深小于4 500米的油氣資源稱為“淺層油氣”，將埋深4 500～6 000 米的稱為“深層油氣”，將超過6 000 米的稱為“超深層油氣”。對于埋深大于4 500 米的油氣，特別是超深層油氣，目前人類的認知程度和開采經(jīng)驗都非常少。要向地球深處邁進，實在是太難了！

超深鉆井面臨的變化可不只是深度增加這么簡單，地層溫度和壓力會成倍增長。深地一號油氣儲層所處的環(huán)境，地層溫度通常達到200℃，地層壓力達到150 兆帕以上。在這里鉆井，好比要鉆穿一個巨大而滾燙的高壓鍋。這口“鍋”的內壓力超高，相當于一頭大象壓在一枚硬幣上。5 月1 日，深地一號躍進3-3 井正式開鉆施工。躍進3-3 井設計井深達9 472 米，這一深度刷新了亞洲最深井紀錄，為我國進軍萬米深地提供核心技術和裝備儲備。按照計劃，在170 天內，這口井就能鉆探到預定位置。

鉆地萬米有利器

進入超深復雜領域，深地一號鉆井施工面臨超深、超高溫、超高壓3 座“大山”。世界上衡量鉆井難度的13 項指標中，塔里木盆地有7 項，名列第一，綜合難度為世界之最。

正所謂“一深萬難”。鉆井到達一定深度極限后，每向下1 米，其難度都面臨著幾何倍數(shù)增長。面對油氣成藏、工程技術、效益勘探3 條“死亡線”，西北石油人開展基礎理論創(chuàng)新和工程技術攻關，磨礪超深層地質、工程技術“利劍”，向“三超”油藏宣戰(zhàn)。

“一體化”是實現(xiàn)超深復雜碳酸鹽巖高效開發(fā)的必由之路。為此，我國科研團隊突破工程技術“深度極限”，探索形成了一套具有順北特色的復雜超深層井身結構設計、配套技術和標準規(guī)范，總結出了一系列技術組合，在地下8 000 米可以準確命中目標靶區(qū)，實現(xiàn)了由“打不成”到“打得快、打得準”的重大跨越。

為克服地層深處高溫、高壓環(huán)境，我國打造了一支鉆井界的“實力天團”——超高強度的鉆完井工具、鉆桿、鉆井液、測控儀器，從而大大提高了超深鉆井的速度和成功率。如果說以前的鉆井是趟“慢車”，那么現(xiàn)在的鉆井就是“高鐵”。超深層儲層立體成像和縫洞體精細雕刻等技術，能更精確地描繪出超深地層中巖石裂縫和孔洞的位置、體積等參數(shù)。

簡單來講，有了這套技術，我們就能為地球拍出更高清的CT 圖，看穿曾深不可測的地下珠峰。

知識鏈接 鉆井的冷知識，你知道嗎？

什么是鉆井？鉆井方法有哪些？萬米深處的石油儲藏在哪里？鉆頭怎么到達萬米深的地下？現(xiàn)在，我們來了解一下這些鉆井的冷知識。

冷知識一：為什么要鉆井？

鉆井是地質勘探開發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)，它是利用機械設備和工具從地面向地下鉆孔，為開采地下的石油、天然氣等資源建立通道，讓油氣能夠順利地從地下“流”出來。

冷知識二：鉆井方法有哪些？

通常來講，最常使用的方法是“旋轉鉆”，其實就是利用旋轉的鉆頭把巖石破碎，從而形成“井眼”。

冷知識三：萬米深處的石油儲藏在哪里？

與中東地區(qū)不一樣，我國萬米深處的油氣都是儲藏在納米級的細小巖石孔隙中，就像在毛細血管中采集血液，開采難度比中東地區(qū)大得多。

冷知識四：能夠“啃碎”巖石的鉆頭長啥樣？

你以為油氣鉆井中使用的鉆頭像裝修打孔的鉆頭一樣？實際上，國內普遍使用的金剛石鉆頭、牙輪鉆頭等有一個共同的特點，就是它們都有一副金剛石打造的“牙齒”，能將堅硬的巖石“啃碎”。不同之處在于，牙輪鉆頭內部有一個軸承部件，工作起來就像一個車輪，可以旋轉，避免了與巖石“硬剛”。

意義非凡

目前，在順北油氣田，鉆探垂直深度超過8 000 米的油氣井已達49 口，已落實4 個億噸級油氣區(qū)帶，標志著這一全球埋藏最深的油氣田被成功勘探開發(fā)。千噸井是指單井日產(chǎn)油氣當量超1 000 噸，其油氣藏富含油氣，具備極高的開發(fā)價值和經(jīng)濟價值。

那么，“深地一號”究竟具有什么意義呢？

第一，“深地一號”的存在可以保障國家能源安全和穩(wěn)定，促進國內工業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

當一個國家擁有大型油氣井時，它可以減少對進口石油的依賴，從而減少因國際油價波動而帶來的經(jīng)濟風險。并且，石油是非常重要的能源，具有戰(zhàn)略意義，可以提高國家在國防安全等方面的實力。

第二，大型油氣井可以為一個國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟收入。

石油是全球經(jīng)濟中最重要的商品之一，價格波動會對全球經(jīng)濟造成重大影響。而擁有大型油氣井的國家可以將石油出口到全球市場，獲得極大的經(jīng)濟收益。這些收益可以用于國內的基礎設施建設、公共服務、教育和醫(yī)療等方面，為國計民生提供巨大的支持。

第三，大型油氣井可以促進技術的創(chuàng)新和發(fā)展。

大型油氣井的開發(fā)需要大量的技術和專業(yè)知識，包括地質勘探、開采和生產(chǎn)等多個領域。為了更好地管理和利用石油資源，相關技術和管理經(jīng)驗的積累也必不可少。在這個過程中，將有更多的知識和技術創(chuàng)新涌現(xiàn)出來，進一步推動和促進相關領域的發(fā)展和進步。此外，大型油氣井的開采也需要采用先進的技術和設備，這也將催生相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并為發(fā)明和應用新材料、新技術和新設備提供機會。

（責任編輯：陸艷）