四川盆地诞生万米科学探索井:钻穿 5.4 亿年地层,攻克全球 “七超” 钻井难题

2025-10-16 09:36:24 来源:红星新闻
        【每日科技网】
四川盆地诞生万米科学探索井:钻穿 5.4 亿年地层,攻克全球 “七超” 钻井难题

10 月 15 日 9 时 16 分,四川剑阁的钻探现场,金刚石钻头稳稳切入地下岩层 —— 随着深度计数器跳至 10000 米,深地川科 1 井迎来历史性时刻。这口肩负 “探索地心奥秘” 使命的科学探索井,不仅成为四川盆地首口突破万米的特深井,更钻穿 23 套地层、触及 5.4 亿年前的震旦系地层,首次踏入盆地深部地质 “无人区”,标志着我国在地球深部能源探索与深地工程技术领域迈出关键一步。​

▲深地川科 1 井:矗立在四川剑阁的 “地心探索者”(图据西南油气田公司)​

一、“七超” 挑战冠全球:在地质 “盲区” 突破万米极限​

深地川科 1 井自 2023 年 7 月开钻以来,便以 “全球地质条件最复杂、钻井难度最高” 著称,其面临的 “超深、超大井眼尺寸、超高温、超高压” 等 7 项工程指标难度均为世界第一,每向下掘进 1 米,都是对技术与勇气的双重考验。​

1. 地质认知:7000 米下的 “盲打” 困境​

该井所处的四川盆地川西北地区,7000 米以下地层此前无任何勘探数据支撑,属于完全未知的地质 “盲区”。“就像蒙住眼睛钻井,只能通过实时监测的地质参数反向推断地层特性,每一步都要格外谨慎。” 中国石油西南油气田公司工程技术负责人解释,震旦系地层形成于 5.4 亿年前,岩层结构复杂且坚硬不均,给钻头选型与钻进参数设置带来极大挑战。​

2. 工程技术:200℃高温下的 “钻具软化” 难题​

井下超过 200 摄氏度的极端高温,成为制约钻井进度的关键瓶颈。“普通金属钻具在这样的高温下会像面条一样变软,不仅承载力下降,还容易发生卡钻、断钻事故。” 项目团队成员介绍,为应对高温,技术人员需实时调整钻井液温度控制方案,同时对钻具材质进行特殊处理,确保设备在极端环境下稳定工作。​

3. 油气勘探:打破 “8000 米以下无油气” 的传统认知​

长期以来,传统勘探理论认为,8000 米以下地层因高温高压环境,难以形成具有经济价值的油气藏,被视为 “勘探禁区”。深地川科 1 井的钻探,正是为了验证这一认知,探索深部能源开发的新空间 —— 而初步成果已超出预期。​

二、技术创新 “破局”:10 大技术系列铸就深地 “国之重器”​

面对世界级难题,中国石油西南油气田公司集结全国工程技术精锐力量,通过设立重大科技专项、迭代升级核心技术,构建起覆盖深地钻完井全链条的技术体系,多项成果达到国际先进水平。​

1. 装备国产化:15000 米智能钻机引领行业​

项目成功研制的 15000 米智能钻机,具备自动送钻、实时监测、远程操控等功能,可在复杂地质条件下精准控制钻进速度与压力,大幅提升钻井效率;配套的随钻测量仪器,能在高温高压环境下实时传输井下地质参数与井眼轨迹数据,为 “盲打” 提供关键技术支撑。​

2. 钻井液技术:抗高温油基钻井液破解 “井壁稳定” 难题​

针对震旦系地层易坍塌、漏失的特点,技术团队研发出抗高温油基钻井液,不仅能承受 200℃以上高温,还能在井壁形成稳定的保护套,有效防止井壁垮塌与钻井液漏失,保障井筒清洁与钻进安全。​

3. 技术体系化:10 大技术系列覆盖全流程​

截至目前,项目已形成高效破岩、钻具安全、井控安全、防斜打直、井筒清洁、井壁稳定等 10 大技术系列,初步构建起深地工程钻完井技术图谱。这些技术不仅支撑深地川科 1 井突破万米,更将为我国后续更深层次的地质探索与能源开发提供可复制的技术方案。​

三、科学价值凸显:两大油气发现拓展勘探新空间​

在迈向万米深地的过程中,深地川科 1 井已取得超出预期的科学成果,为四川盆地深部能源勘探打开新视野。​

1. 储层突破:发现厚层优质白云岩储层​

项目团队在川西北地区龙王庙组地层,发现厚层滩相白云岩储层;在灯影组地层,进一步发现超深层台缘带优质白云岩储层。“这些储层具有孔隙度高、渗透性好的特点,具备良好的油气储存条件,为四川盆地新增规模增储阵地提供了地质依据。” 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院专家表示。​

2. 认知升级:改写深部地质与能源分布理论​

此次钻探获得的 5.4 亿年前震旦系地层岩芯、流体样品等第一手资料,将为研究四川盆地形成演化、古海洋环境变迁等提供关键数据,同时打破 “深部无油气” 的传统认知,推动我国深地能源勘探理论与技术的革新。​

四、剑指 10520 米:四大目标守护国家资源安全​

尽管已突破万米大关,深地川科 1 井的探索仍未止步。按照规划,该井将继续向 10520 米的设计井深钻进,同时向着 “科探、预探、工程、人才” 四大目标迈进。​

“深地探索工程与探月工程一样,都是事关国家科技实力与资源安全的‘国之重器’。” 中国石油西南油气田公司执行董事、党委书记何骁强调,下一步项目将重点攻关 10000 米以深的钻井技术难题,力争形成自主可控的万米关键核心技术体系,推动高端装备全面国产化;同时培养一批国际领军的深地工程技术人才,为我国在全球深地资源勘探开发竞争中占据主动地位奠定基础。​

从地表到地下万米,从已知地层到 5.4 亿年前的地质 “无人区”,深地川科 1 井的每一次突破,都在刷新人类对地球深部的认知,也在为国家能源安全筑牢 “深地防线”。

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