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　　能源保障和安全事關(guān)國計民生，是須臾不可忽視的“國之大者”。深層、超深層已成為我國油氣勘探的主陣地，油氣資源量占全國油氣資源總量的34%。其中，塔里木盆地是我國陸上油氣增儲上產(chǎn)潛力最大的盆地之一，埋深超過(guò)6000米的石油和天然氣資源分別占全國的83.2%和63.9%。當前，塔里木盆地勘探開(kāi)發(fā)全面進(jìn)入超深層，已建成我國最大超深層油氣生產(chǎn)基地。

　　新疆，沙雅縣。八月的塔克拉瑪干，熱浪滾滾、黃沙漫漫。不時(shí)可見(jiàn)的梭梭、紅柳，倔強地鉆出地面，與風(fēng)沙展開(kāi)頑強的較量。

　　一望無(wú)邊的沙海之中，路在蜿蜒，車(chē)在顛簸，草方格努力縛住連綿的沙丘。極目望去，架在空中的電線(xiàn)縱橫向遠方。路旁不時(shí)閃過(guò)的鉆井、站房，標注著(zhù)地下輸油氣管網(wǎng)延伸的軌跡。

　　我國首口萬(wàn)米深地科探井，探地深度不斷刷新；“深地一號”工程工地，油氣勘探夜以繼日。

　　這片曾經(jīng)寥無(wú)人煙的沙海，如今正澎湃著(zhù)能源汩汩流動(dòng)的脈搏。

　　奮戰——

　　垂直深度超8000米的深井已有100多口

　　在石子路上顛簸了許久，遠遠的，看到地平線(xiàn)上一座紅白相間的巨大井架巍然矗立。走近了，隆隆的鉆機聲震耳欲聾。在中國石油深地塔科1井現場(chǎng)，鉆井、固井、測井……身著(zhù)紅色工服的工作人員頂著(zhù)烈日正在酣戰。

　　井架旁邊的活動(dòng)板房里是智慧指揮平臺，大屏幕上是密密麻麻的施工參數、多個(gè)實(shí)時(shí)監控視頻，直觀(guān)展示著(zhù)鉆井的進(jìn)度。

　　“目前，該井已經(jīng)鉆至5856米。”中國石油塔里木油田公司首席技術(shù)專(zhuān)家王春生快人快語(yǔ)。

　　通過(guò)視頻，可以看到鉆井作業(yè)的中樞——司鉆房。司鉆正手握剎把，凝視著(zhù)面前的多塊大屏幕，全神貫注進(jìn)行操作，鉆桿在數千米的地下轉動(dòng)掘進(jìn)……

　　與此同時(shí)，一片頑強生長(cháng)的胡楊林邊，中國石化“深地一號”躍進(jìn)3—3XC井正向著(zhù)地下9000米挺進(jìn)。

　　“這片井場(chǎng)有3口井，其中兩口已經(jīng)投入生產(chǎn)，正在施工作業(yè)的就是躍進(jìn)3—3XC井。”中國石化西北油田分公司代表張煜介紹，這口井設計井深達到9472米，截至8月21日，已掘進(jìn)到8273米。

　　在塔里木盆地，由于油氣大多蘊藏在深度6000米以下，像這樣向地球深處挺進(jìn)的鉆井還有很多。據統計，中國石油塔里木油田超過(guò)6000米的深井數量已達1700多口，占全國80%以上，其中超8000米的深井已成功鉆探超100口；中國石化在塔里木盆地鉆探垂直深度超過(guò)8000米的油氣井已達到57口。

　　作為我國最大的深地油氣富集區，塔克拉瑪干的沙海，已成為我國最大超深油氣生產(chǎn)基地，發(fā)現和開(kāi)發(fā)了富滿(mǎn)、克深、順北等大型油氣田。通過(guò)長(cháng)期探索，形成了9000米鉆完井、試油改造、測井等工程配套技術(shù)，培養了一支涵蓋油氣地質(zhì)、地球物理、鉆完井、儲層改造、測試、測井等方面超深油氣勘探開(kāi)發(fā)的專(zhuān)業(yè)化隊伍。

　　攻關(guān)——

　　關(guān)鍵技術(shù)裝備實(shí)現國產(chǎn)化

　　一深帶萬(wàn)難。通常而言，業(yè)內將4500米到6000米的井深定位為深井，6000米到9000米的井為超深井，超過(guò)9000米的井為特深井。能夠將井深推進(jìn)到幾千米，有賴(lài)于我國工業(yè)制造能力的整體提升。我國設備廠(chǎng)商打破國外技術(shù)壟斷，研發(fā)出一批關(guān)鍵核心技術(shù)裝備，實(shí)現了從“打不成”到“打得快、打得準”的跨越。

　　深地塔科1井設計井深1.11萬(wàn)米，是我國首口萬(wàn)米深地科探井，預計鉆井周期457天，目前僅用時(shí)數十天進(jìn)尺就已經(jīng)打了過(guò)半，但鉆井工程總進(jìn)度不過(guò)10%。

　　“到達一定深度后，每向下一米，難度呈幾何倍數增長(cháng)。”中國石油塔里木油田勘探事業(yè)部經(jīng)理段永賢說(shuō)，“越往深挖，壓力越大，溫度越高。高溫高壓之下，鉆桿就像煮熟的面條一樣軟，在超過(guò)萬(wàn)米的深地，要面對的是超210攝氏度超高溫、130兆帕超高壓等工況。”

　　一套鉆井設備大致可以分為鉆機、鉆頭和連接兩者的鉆桿。

　　鉆機是深井工程的“動(dòng)力心臟”。深地塔科1井采用我國自主研制的全球首臺1.2萬(wàn)米特深井自動(dòng)化鉆機。這臺鉆機高達72米，相當于24層樓高。中國石油寶石機械有限公司現場(chǎng)服務(wù)負責人張矛勝告訴記者，與普通鉆機相比，載重提升能力由三四百?lài)嵦岣叩?00噸，可以同時(shí)吊起150頭成年大象。

　　鉆機提供了強大動(dòng)力，而與地下巖層硬碰硬的，是鉆頭。在“深地一號”躍進(jìn)3—3XC井場(chǎng)，陳列了10多種鉆頭。“現在國內深井鉆探普遍應用的都是我們的鉆頭，相較于進(jìn)口，成本下降了一半。”中國石化江漢石油工程第二鉆井公司副經(jīng)理李錦峰介紹，“藍色的是牙輪鉆頭，除了在鉆桿的帶動(dòng)下能夠轉動(dòng)外，前面的3個(gè)牙輪也可以旋轉，能應對各種不同的地層。旁邊這種金色的是PDC（聚晶金剛石復合片）鉆頭，它附著(zhù)著(zhù)非常堅硬的人工金剛石‘牙齒’，能夠一點(diǎn)點(diǎn)啃下硬質(zhì)巖層。”

　　在“又深又黑”的地下，如何準確找到油氣？

　　在工地一角碼放的金屬桿引起了記者的注意。“這些金屬探桿中安裝有隨鉆測控儀器，經(jīng)過(guò)迭代升級，可適應200攝氏度的高溫，能夠將垂深8000米以下鉆井信號實(shí)時(shí)傳輸至地面，仿佛給鉆頭裝上眼睛，可以隨時(shí)調整鉆頭行進(jìn)軌跡。”中國石化西北油田石油工程技術(shù)研究院鉆井研究所工程師楊衛星介紹。

　　和常規鉆井不同，“深地一號”躍進(jìn)3—3XC井在幾千米的地下來(lái)了一個(gè)大拐彎。由于油氣資源位于塔里木河上游濕地自然保護區下方，鉆井必須在生態(tài)保護區域之外先垂直下鉆，然后再進(jìn)行3400多米的水平鉆進(jìn)。“這應用了我們的超深大位移鉆井技術(shù)。常規的鉆井就像一根吸管插到底，在這里則像是用一根L形的吸管，插到底部后，再橫向延伸。”楊衛星打了一個(gè)形象的比喻。

　　突破——

　　以技術(shù)創(chuàng )新挑戰深地極限

　　特深井鉆探是油氣工程技術(shù)瓶頸最多、挑戰最大的領(lǐng)域，要直面超高溫、超高壓、地層易垮塌等極端惡劣情況。而在塔里木盆地，還要面對“國內僅有，世界少有”的地下巖層組合。經(jīng)過(guò)幾億年地殼運動(dòng)，塔里木盆地的地層變得支離破碎，其構造被地質(zhì)學(xué)家比作“一摞盤(pán)子摔碎了，又被踢了幾腳”。

　　“世界上公認的鉆完井13項工程難度指標系數，塔里木盆地有7項指標名列第一，其他指標也均在前列，綜合難度全球罕見(jiàn)。在這里進(jìn)行深地勘探是項涉及地質(zhì)、物探、工程、鉆井等多專(zhuān)業(yè)多學(xué)科的系統性工程。”王春生表示。

　　在如此深且復雜的地層尋找油氣資源，就好比站在珠穆朗瑪峰頂要看清雅魯藏布江上的游船，怎樣才能知道地下哪個(gè)位置埋藏著(zhù)油氣資源呢？

　　近年來(lái)，依托重大科技專(zhuān)項，我國在地質(zhì)理論與工程技術(shù)兩方面取得一系列創(chuàng )新成果，初步形成了深層—超深層成烴—成儲—成藏油氣地質(zhì)理論，奠定了萬(wàn)米深層油氣資源開(kāi)采的基礎。同時(shí)，依靠世界領(lǐng)先的三維物探技術(shù)，科研人員可以“看清”井位所在的地層結構，相當于為地層做了一次“CT”，讓地下縱橫交錯的油氣脈絡(luò )更加清晰。

　　“縱使有系統的科學(xué)支持，但鉆井有時(shí)就像‘開(kāi)盲盒’。”張煜說(shuō)，“目前我們的探井成功率能達到50%以上，遠高于世界平均30%的水平，而開(kāi)發(fā)井的成功率則達到100%。”

　　“對于深地塔科1井來(lái)說(shuō)，打萬(wàn)米深井還存在很多空白領(lǐng)域，許多機理仍然不清，會(huì )出現難以預料的突變。但從理論到技術(shù)，再到裝備，都有了長(cháng)足進(jìn)步，我們有信心把這口井打快打好。”王春生表示。

　　鉆頭24小時(shí)不停鉆，在深地塔科1井的工地上，一排木盒子里裝著(zhù)一格格巖屑，對應著(zhù)地層深度的編號。

　　除了油氣發(fā)現，深地塔科1井還肩負著(zhù)科學(xué)探索的任務(wù)。這些通往地球深處的鉆井，如同一根根探針，探尋著(zhù)地層深處的秘密，求解地球內部結構和演化規律，為地球科學(xué)研究進(jìn)一步提供重要數據支持，也豐富著(zhù)我們對于這顆星球的認知。