四川盆地最深科探井诞生 超10000米的“地心探索”如何实现？

封面新闻记者 朱珠

10月15日9时16分，位于四川省剑阁县的深地川科1井钻探深度突破10000米，这是全球地质条件最复杂、钻井难度最高的深地“超级工程”，标志我国地球深部能源探索迈出关键一步。

深地川科1井于2023年7月正式开钻，作为四川盆地首口万米科学探索井，其肩负探索地球科学认知盲区、锻造深地大国重器、打造油气勘探开发原创技术策源地等重大使命。

超过10000米的深度到底意味着什么？这是钻井首次进入四川盆地深部“无人区”，在难于上青天的四川盆地开辟一条“新蜀道”，堪称世界“奇迹”。

图据西南油气田公司

为何要去地下10000米？

万米深地油气钻探是全球油气勘探领域超级工程，面临诸多世界级难题，已成为衡量一个国家或企业工程技术与装备水平高低的重要标志之一。

深地川科1井位于四川盆地西北部剑阁潜伏构造，由中国石油西南油气田公司主导实施，四周群山环绕、层峦叠嶂，地面海拔717米，设计井深10520米，深入5.4亿年前的震旦系地层。

时间回到亿万年前，该井所在的川西北地区还是一片波涛汹涌的辽阔海洋，跟随地壳运动经历构造演化，通过不断挤压形成了如今的封闭式四周临山的菱形盆地。然而，正是盆地内部地下构造变形强烈，沉积物变化万千，天然气成藏条件优越。

当下，正是四川盆地勘探开发的活跃期，随着油气勘探不断深化，勘探难度持续增加，地质工作者开始拓展思路。中国石油西南油气田公司地质专家表示：“当浅层、难度小的一些层系已开发得比较完善了，未来四川盆地的天然气勘探目标主要是深层和超深层，特别是在四川8000米以深的区域资源量巨大”。

若要实现天然气的高效勘探开发，为我国能源供给提供坚实保障，未来一定是超深层的时代。多项研究也证实，川西北地区是下个规模接替区的现实领域，深地川科1井钻成后，将有望发现新的超深层规模天然气增储目标区。

图据西南油气田公司

该井7项难度指标位居世界第一

俗话说，上天难，下地更难，而蜀道之难难于上青天！事实上，地处四川盆地的深地川科1井因其复杂的地质结构成为全球钻进难度最高的万米深井，对标全球13项工程难度指标，该井7项难度指标位居世界第一。据专家估算，其面临的压力系统高达10套，是其他万米深井的2-5倍，堪称全球压力系统最复杂的万米深井。

从地质认识看，该井所处区域7000米以下即进入未知地层，就像蒙住了眼睛，相当于“盲打”；在油气勘探方面，传统观点认为，8000米以下地层高温高压难以成藏，是油气勘探的禁区。

“钻到一定深度后，每向下钻探一米都是极限挑战。 ”中国石油西南油气田公司工程技术部副主任马勇说，达到1万米时，200摄氏度以上的高温让金属钻具像面条一样柔软，地层压力超过130兆帕，相当于指甲盖大小的区域承受着10多头大象的重量。

据了解，面对超深、超大井眼尺寸、超高温、超高压等‘七超’挑战，西南油气田公司集结工程技术精锐力量，迭代升级特深层钻井技术，攻克高效破岩、钻具安全、井控安全、防斜打直、井筒清洁、井壁稳定等世界级难题。

聚焦深地钻完井全链条技术攻关，中国石油设立多项重大科技专项，形成覆盖全流程的十大技术系列。项目突破“卡脖子”核心技术，成功研制15000米智能钻机、随钻测量仪器、抗高温油基钻井液等10余项技术利器，均达到国际先进水平，初步形成深地工程钻完井技术图谱，显著提升我国油气勘探开发国际竞争力。

地球深部能源探索迈出关键一步

国家“十三五”规划明确提出加强深海、深地、深空、深蓝四大领域战略部署，当中浅层资源探索已达极限，“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题”，深地工程于当下，油气勘探是能较快看到成果，率先实现产业落地的领域之一。

四川盆地是 “世界天然气博物馆”，其天然气产量已位居全国第一，在西南油气田公司企业技术专家看来，四川盆地是最有希望最有潜力产量达1000亿方的超级天然气盆地。与普通油气井不同，钻探深地川科1井除了寻找油气资源之外，它还肩负着探索上亿年前地球演化、生命起源和气候变迁等重任，向深地进军，探索地球奥秘，成为科学发展的必然趋势。

在迈向万米深地的过程中，深地川科1井已取得两个重大油气发现——在川西北地区龙王庙组发现厚层滩相白云岩储层，在灯影组发现超深层台缘带优质白云岩储层，拓展了四川盆地新的规模增储阵地，揭示了该区域广阔的勘探前景。

中国工程院院士罗平亚曾表示，目前我国整体的油气资源情况不能完全满足自给自足的要求，最大程度地减少对外依赖，深部是我们必须攻关的领域。

“实施万米深地探索工程，是比肩探月工程的‘国之重器’，事关国家科技和资源战略。”中国石油西南油气田公司执行董事、党委书记何骁表示，深地川科1井将继续向10520米的设计井深钻进，力争形成自主可控的万米关键核心技术体系，推动高端装备国产化，打造国际领军人才和一流技术服务队伍。