四川盆地誕生萬米科學探索井:鑽穿 5.4 億年地層,攻克全球 “七超” 鑽井難題

2025-10-16 09:36:24 來源:紅星新聞
        【每日科技網】
四川盆地誕生萬米科學探索井:鑽穿 5.4 億年地層,攻克全球 “七超” 鑽井難題

10 月 15 日 9 時 16 分,四川劍閣的鑽探現場,金剛石鑽頭穩穩切入地下岩層 —— 随着深度計數器跳至 10000 米,深地川科 1 井迎來曆史性時刻。這口肩負 “探索地心奧秘” 使命的科學探索井,不僅成為四川盆地首口突破萬米的特深井,更鑽穿 23 套地層、觸及 5.4 億年前的震旦系地層,首次踏入盆地深部地質 “無人區”,标志着我國在地球深部能源探索與深地工程技術領域邁出關鍵一步。​

▲深地川科 1 井:矗立在四川劍閣的 “地心探索者”(圖據西南油氣田公司)​

一、“七超” 挑戰冠全球:在地質 “盲區” 突破萬米極限​

深地川科 1 井自 2023 年 7 月開鑽以來,便以 “全球地質條件最複雜、鑽井難度最高” 著稱,其面臨的 “超深、超大井眼尺寸、超高溫、超高壓” 等 7 項工程指标難度均為世界第一,每向下掘進 1 米,都是對技術與勇氣的雙重考驗。​

1. 地質認知:7000 米下的 “盲打” 困境​

該井所處的四川盆地川西北地區,7000 米以下地層此前無任何勘探數據支撐,屬于完全未知的地質 “盲區”。“就像蒙住眼睛鑽井,隻能通過實時監測的地質參數反向推斷地層特性,每一步都要格外謹慎。” 中國石油西南油氣田公司工程技術負責人解釋,震旦系地層形成于 5.4 億年前,岩層結構複雜且堅硬不均,給鑽頭選型與鑽進參數設置帶來極大挑戰。​

2. 工程技術:200℃高溫下的 “鑽具軟化” 難題​

井下超過 200 攝氏度的極端高溫,成為制約鑽井進度的關鍵瓶頸。“普通金屬鑽具在這樣的高溫下會像面條一樣變軟,不僅承載力下降,還容易發生卡鑽、斷鑽事故。” 項目團隊成員介紹,為應對高溫,技術人員需實時調整鑽井液溫度控制方案,同時對鑽具材質進行特殊處理,确保設備在極端環境下穩定工作。​

3. 油氣勘探:打破 “8000 米以下無油氣” 的傳統認知​

長期以來,傳統勘探理論認為,8000 米以下地層因高溫高壓環境,難以形成具有經濟價值的油氣藏,被視為 “勘探禁區”。深地川科 1 井的鑽探,正是為了驗證這一認知,探索深部能源開發的新空間 —— 而初步成果已超出預期。​

二、技術創新 “破局”:10 大技術系列鑄就深地 “國之重器”​

面對世界級難題,中國石油西南油氣田公司集結全國工程技術精銳力量,通過設立重大科技專項、疊代升級核心技術,構建起覆蓋深地鑽完井全鍊條的技術體系,多項成果達到國際先進水平。​

1. 裝備國産化:15000 米智能鑽機引領行業​

項目成功研制的 15000 米智能鑽機,具備自動送鑽、實時監測、遠程操控等功能,可在複雜地質條件下精準控制鑽進速度與壓力,大幅提升鑽井效率;配套的随鑽測量儀器,能在高溫高壓環境下實時傳輸井下地質參數與井眼軌迹數據,為 “盲打” 提供關鍵技術支撐。​

2. 鑽井液技術:抗高溫油基鑽井液破解 “井壁穩定” 難題​

針對震旦系地層易坍塌、漏失的特點,技術團隊研發出抗高溫油基鑽井液,不僅能承受 200℃以上高溫,還能在井壁形成穩定的保護套,有效防止井壁垮塌與鑽井液漏失,保障井筒清潔與鑽進安全。​

3. 技術體系化:10 大技術系列覆蓋全流程​

截至目前,項目已形成高效破岩、鑽具安全、井控安全、防斜打直、井筒清潔、井壁穩定等 10 大技術系列,初步構建起深地工程鑽完井技術圖譜。這些技術不僅支撐深地川科 1 井突破萬米,更将為我國後續更深層次的地質探索與能源開發提供可複制的技術方案。​

三、科學價值凸顯:兩大油氣發現拓展勘探新空間​

在邁向萬米深地的過程中,深地川科 1 井已取得超出預期的科學成果,為四川盆地深部能源勘探打開新視野。​

1. 儲層突破:發現厚層優質白雲岩儲層​

項目團隊在川西北地區龍王廟組地層,發現厚層灘相白雲岩儲層;在燈影組地層,進一步發現超深層台緣帶優質白雲岩儲層。“這些儲層具有孔隙度高、滲透性好的特點,具備良好的油氣儲存條件,為四川盆地新增規模增儲陣地提供了地質依據。” 中國石油西南油氣田公司勘探開發研究院專家表示。​

2. 認知升級:改寫深部地質與能源分布理論​

此次鑽探獲得的 5.4 億年前震旦系地層岩芯、流體樣品等第一手資料,将為研究四川盆地形成演化、古海洋環境變遷等提供關鍵數據,同時打破 “深部無油氣” 的傳統認知,推動我國深地能源勘探理論與技術的革新。​

四、劍指 10520 米:四大目标守護國家資源安全​

盡管已突破萬米大關,深地川科 1 井的探索仍未止步。按照規劃,該井将繼續向 10520 米的設計井深鑽進,同時向着 “科探、預探、工程、人才” 四大目标邁進。​

“深地探索工程與探月工程一樣,都是事關國家科技實力與資源安全的‘國之重器’。” 中國石油西南油氣田公司執行董事、黨委書記何骁強調,下一步項目将重點攻關 10000 米以深的鑽井技術難題,力争形成自主可控的萬米關鍵核心技術體系,推動高端裝備全面國産化;同時培養一批國際領軍的深地工程技術人才,為我國在全球深地資源勘探開發競争中占據主動地位奠定基礎。​

從地表到地下萬米,從已知地層到 5.4 億年前的地質 “無人區”,深地川科 1 井的每一次突破,都在刷新人類對地球深部的認知,也在為國家能源安全築牢 “深地防線”。

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