7月20日10時(shí)30分，全球首口地質(zhì)條件最復(fù)雜、鉆井難度最高的萬米科探井——深地川科1井在四川盆地鳴笛開鉆，標(biāo)志著我國油氣勘探開發(fā)工程技術(shù)與裝備水平進(jìn)入萬米深層時(shí)代。

深地川科1井是中國石油貫徹落實(shí)深海、深地、深空、深藍(lán)“四深”戰(zhàn)略，在四川盆地部署的萬米深地“超級(jí)工程”，是由中國石油西南油氣田公司（簡稱“西南油氣田”）主導(dǎo)實(shí)施。

深地川科1井。敬宇翔攝

據(jù)了解，該井位于四川盆地西北部劍閣潛伏構(gòu)造，四周群山環(huán)繞、層巒疊嶂，地面海拔717米，設(shè)計(jì)井深10520米，鉆至前震旦系20米完鉆。區(qū)域超深層疊置多套優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，成藏條件優(yōu)越，一旦成功將有望發(fā)現(xiàn)新的超深層規(guī)模天然氣增儲(chǔ)目標(biāo)區(qū)。

在遠(yuǎn)古時(shí)期，位于中國西南核心腹地的四川盆地還是一片波濤洶涌的遼闊海洋，跟隨地殼運(yùn)動(dòng)歷經(jīng)數(shù)億年構(gòu)造演化，曾經(jīng)的汪洋大海變成了山地丘陵，擠壓形成了如今的封閉式四周臨山的菱形盆地。盆地內(nèi)部地下構(gòu)造變形強(qiáng)烈，沉積物由海相、海陸替換相變?yōu)殛懴啵S多風(fēng)化、腐蝕、剝蝕的物質(zhì)和巖石碎屑在盆地堆積了數(shù)千米厚，地質(zhì)結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，超深層勘探開發(fā)難度居國內(nèi)首位。

目前，萬米深地油氣鉆探是全球油氣勘探領(lǐng)域超級(jí)工程，依然面臨諸多世界級(jí)難題，已成為衡量一個(gè)國家或企業(yè)工程技術(shù)與裝備水平高低的重要標(biāo)志之一。而地處四川盆地的深地川科1井因其復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)成為全球鉆進(jìn)難度最高的萬米深井，對(duì)標(biāo)全球13項(xiàng)工程難度指標(biāo)，深地川科1井7項(xiàng)難度指標(biāo)位居世界第一。

據(jù)專家估算，深地川科1井面臨的壓力系數(shù)高達(dá)10套，是其他萬米深井的2-5倍，堪稱全球壓力系統(tǒng)最復(fù)雜的萬米深井，縱向無規(guī)則且頻繁變化的壓力系數(shù)將給鉆井工程帶來前所未有的挑戰(zhàn)。不僅如此，萬米之下，224攝氏度的高溫能讓金屬鉆具像面條一樣柔軟，138兆帕超高壓環(huán)境如同深潛入1.38萬米的深海，遠(yuǎn)超地球海洋最深處馬里亞納海溝的海水壓力，極易發(fā)生井壁坍塌、井噴井漏、材料失效等復(fù)雜事故。

針對(duì)以上難題，西南油氣田聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，科學(xué)設(shè)計(jì)六開六完井身結(jié)構(gòu)，預(yù)留兩層套管應(yīng)對(duì)7500米以深未鉆揭地層的未知復(fù)雜，該類井身結(jié)構(gòu)為全球首創(chuàng)。攻克抗220攝氏度超高溫的深井水基鉆井液和油基鉆井液，并加快推進(jìn)在萬米以深可能出現(xiàn)的超240攝氏度極高溫的鉆井液技術(shù)研發(fā)。同時(shí)，采用我國自主研發(fā)的12000米特深井自動(dòng)化鉆機(jī)，配備4臺(tái)3000馬力70兆帕高壓泥漿泵，鉆臺(tái)機(jī)械手、動(dòng)力貓道等自動(dòng)化裝置全面采用電驅(qū)動(dòng)，使用全新研發(fā)萬米級(jí)管柱自動(dòng)化裝備，具備觸控式操作一體化管控，全面解決核心技術(shù)問題，裝備國產(chǎn)化率大幅提升至90%以上。

深地川科1井俯瞰圖。黃文俊攝

近年來，西南油氣田“深地工程”取得蓬勃進(jìn)展，1978年，成功實(shí)施了我國最早的超6000米深井女基井和首口超7000米超深井關(guān)基井；2018年，五探1井突破8000米大關(guān)，刷新中國石油陸上井深紀(jì)錄；2022年，鉆成國內(nèi)首口9000米級(jí)超深水平井——雙魚001-H6井；今年2月，蓬深6井以9026米深度打破并至今保持亞洲最深直井紀(jì)錄，堪稱“地下珠峰”。在不斷刷新地下深度的同時(shí)，西南油氣田科學(xué)研究也快速進(jìn)入國際前沿，為深地川科1井提供核心技術(shù)和裝備儲(chǔ)備。

隨著深地川科1井的實(shí)施，開辟了我國陸上萬米超深層重大戰(zhàn)略接替新領(lǐng)域，將進(jìn)一步揭露震旦系地層之下的演化秘密，對(duì)探尋萬米超深層規(guī)模油氣資源、創(chuàng)新形成我國特超深層油氣成藏地質(zhì)理論、推動(dòng)我國油氣工程核心技術(shù)裝備能力進(jìn)步意義重大。

中國工程院院士羅平亞表示：“在攻關(guān)過程中，我們將打造一批油氣勘探超深層領(lǐng)域的‘國之重器’，形成一批基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性的科研成果，創(chuàng)建一批工程技術(shù)的工藝標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和專利，打造國際領(lǐng)軍人才和世界一流技術(shù)服務(wù)隊(duì)伍，不斷提升國家在油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的核心競爭力和國際影響力。”（趙祖樂、房金、張曦予）

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