挖穿地下一万米，日产200吨原油！“深地一号”究竟咋做到的？

综述

众所周知，我们已经完成了“上天”的诸多壮举，可你又知道，我们又完成了哪些“探地”的壮举吗？

在2024年3月4日14点48分48秒，中国宣布了“探地”新成果：中国石油深地塔科1井，钻探深度已经突破万米大关，刷新亚洲记录。这就是“深地一号”，位于塔里木盆地的顺北深层油气田项目，是目前世界陆地上最深的油气田之一，堪称“地下珠峰”。

这个中国深井，每天就能产出200吨原油和5万立方米天然气，累计油气产量当量已经超过1000万吨。而这个“勇闯地宫”的“深地一号”有怎样的前世今生？又遭遇了哪些“八十一难”？本篇给你掀开这趟神秘的地宫之旅。

“深地一号”的前世今生

我国的深层超深层的油气资源根据勘探预测，处于西北的塔里木盆地，拥有83.2%的原油和63.9%的天然气达到671亿吨油当量，占了全国总量的三分之一，按推测，仍有85%的油矿处于未探明状态。

早在2016年，我们就在新疆塔里木盆地开始了勘探任务。对于如此地形的超深层的油气开发，全世界几乎没有可借鉴的案例，只能摸着石头过河。

然而第一件问题就面临“油在哪里”的问题，因为万一原油的定位不准确，那将是灾难级的损失。石油勘探开发研究院首席专家李慧莉这么形容：“隔着厚厚的黄沙，想要精准定位油气空间，犹如站在珠穆朗玛峰山顶，透过层层云雾看清雅鲁藏布江上的游船。”可见难度极大。

这是由于塔里木盆地的油气层是深深埋在中寒武统膏盐岩、石炭系膏泥岩及古近系膏盐岩等盖层之下。普通的浅层勘探技术根本无法使用。

为了解决对超深层复杂地形的了解，第一种是采用超深高温高效定向技术，利用高精度的传感器，收集了深知7000米以下的地层发育状态，油气分布状态，以及岩石性质等资料，建立起一个数据化的地层模型。就如给地层结构照了一个CT，让地下结构剖析清楚。

而当遇到难以解析的地下结构状态，还采用了第二种技术：超深层地震探测和高精度磁共振成像技术，地震波探测的优点就是精度高，不会随深度而变化。

这是通过制造一场人造的地震波，在地表上控制震源和接收系统，在岩土中探测地震波在地层中的传播路径和速度，然后通过数据处理和层析成像技术，最终得到地下岩层的结构图像。

从而最终突破了被誉为勘探界的“死亡线”——8000米超深层。成功锁定目标。

“深地一号”的地心历险记

而这“探地”工程的第一步，就是要钻穿着万米地深，既是最关键也是难度最大的环节。这一口深井，需要穿越过新近系、古近系、白垩系等9个不同的地层。

并且同时在超深层的高压、高温与复杂地形这样的极端条件下进行作业，注定了绝对是一次“硬核冲击”。

可还没等驾起钻塔，就遇到了难题，最佳的垂直打井口上方，是一片自然生态的胡杨林。到底是保生态？还是保开采？最后我们的工程队选择了第三条路，那就是采用“大位移钻井技术”。

工程队在距离垂直口约5公里外选择合适的空位，确保生态林不受基建作业的影响，然后钻探在地下斜线推进，在地下横向延伸3400米后，到达原定的垂直点位，胡杨林的正下方。此时钻头才正式垂直往下钻。这项技术的成功运用，解决了“鱼与熊掌不可兼得”的问题。

然而这还只是钻井口的问题，这万米深度意味着什么，这就是珠穆朗玛峰放下去，都还不够填。万米之深几乎就是与地球最深海峡马里亚纳海沟一样深。

物探技术人员构建的数字模型，非常清晰的展示了地层情况。每当地层更迭，就需要更换一种钻头，同时还需要调整钻井液的配比，而遇到地层挤压断裂，更换钻头的频率就会增加，尤其是在7000米后，勘探精度逐步降低，在9000米后几乎未知。因此超深层的难度是成倍增加。

由于塔里木盆地地层岩石较多，“深地一号”所采的钻头，是采用我国工程师研制而成的金刚石复合片钻头，采用了盾构机类似的钻探原理，分两步先对岩石进行冲压破石，再用刮削碎石，其钻探效率非常高。

另外钻井液也是非常重要，钻井液主要通过循环系统，可将岩石砂砾给带出，附着于井洞壁避免坍塌，同时能给降低钻头的温度，在通过二叠系地层的时候，由于地层缝隙较多，让钻井液流失过多，科研人员便创新性的加入竹纤维，提高钻井液的速干性和粘稠性，从而让钻井液更加适合该地层。

而在万米之下的井底温度是接近200℃的高温考验，再坚硬的金属都像是“煮熟的面条”，变得柔软无力而变形。同时还要承受120兆帕的耐压值考验，这就如在指甲盖大小的面积上，站上了12头8吨重的大象。

这个时候就需要更换更加耐高温高压的设备，工程队采用了高温石英、钛合金等航天耐高温材料来制作的超高强度的钻头设备，在抗腐蚀性上面也得到极大的强化。

顺北油田的油气分布是成条状的油气带，也就意味着垂直取油气是不够的，在接近油气分布层时，就需要横向或是斜向挖，伸到不同位置的油气带。

这个时候给钻头安上“旋转导向”系统，犹如安装上眼睛，这让钻头在地下就如一条蚯蚓一般自由游走，寻找油气。

随着地层的深入，这样具有高吨位，大扭矩的钻具，在如此小的空间里的转动效率极低，也极容易断裂，当转头下伸至8000米时，地面钻机转7圈，而地下钻头才接近1圈，因此“深地一号”所采用电动钻机，也是全新设计的。载重由普通钻机的三四百吨，提升到近七百吨，这个能力足可以同时吊起120头大象。

结语

作为世界首台12000米的特深井自动化交流变频钻机。“深地一号”已经再次刷新它自己的记录，钻井深度已达到1.11万米，运作周期也在缩减，由三年前的280天，下降到最快97天的钻井周期，并且中靶精度也从原本60%提高到90%。

而在海上，我国首个深水高压气田项目“深海一号”的工程，正在距离海南省三亚市之外约150公里到180公里的海域进行。也将创造出“海底中国深度”的奇迹。

最后，由于平台规则，只有当您跟我有更多互动的时候，才会被认定为铁粉。如果您喜欢我的文章，可以点个“关注”，成为铁粉后能第一时间收到文章推送。