打一口万米深井会通向哪里？“深地川科1井”团队揭秘四川地下世界

与普通油气井不同，深地川科1井属于科学探索井，除了寻找油气资源之外，还肩负着探索地球演化、生命起源和气候变迁等重任。而这一切都要依靠“取心”。

7月20日，在四川广元市剑阁县姚家镇明兴村，全国第二个、四川首个万米深地科探井正式开钻。这口井被命名为“深地川科1井”，预计钻探深度为10520米。

相比万米之上航线密布的高空，万米之下的地底显得有些冷清，少有人关注。而这份神秘不禁让人好奇：打一口万米深井会通向哪里？万米之下的地下世界是何模样？一路向下会遇到什么？

近日，红星新闻记者就上述问题采访了参与“深地川科1井”钻探的中国石油西南油气田公司相关工作人员，为我们揭开“地下万米之旅”的“冰山一角”。

深地川科1井

通向5到6亿年前

万米之下还是空白

“万米之下的四川地底到底什么样，可能需要等600多天才会有答案，目前暂时没有可以借鉴参考的对象。”

中国石油西南油气田公司总地质师杨雨介绍说，目前四川已在6000到8000米超深层的蓬莱震旦系-下古生界取得重大勘探突破，证实了深层-超深层具备形成万亿规模岩性气藏群的条件。8000米以上深钻井仅“五探1井”和“蓬深6井”两口，勘探程度极低，“所以就算是对油气勘探业内专家而言，万米之下的地底也是知识盲区，目前相对明确的是，根据地质学研究，该处万米地下大约是5到6亿年前形成的。”

与普通油气井不同，“深地川科1井”属于科学探索井，除了寻找油气资源之外，它还肩负着探索地球演化、生命起源和气候变迁等重任。“说到勘探，大家一般都会关注能否发现油气资源。在业内看来，科学探索和油气发现同样重要。如果资料不完整，科学探索的意义就会很有限。这里所说的资料，首先就是岩石，即岩心。”地下世界的模样藏在一块块“岩石之心”中。

杨雨表示，地下深处开采出来的岩心重见天日的那一刻，会将地层中记录的海陆变迁、气候冷暖的线索呈现于世人眼前——你能想象四川盆地曾是一片汪洋吗？整个四川盆地地下存在大量的盐、卵石、海洋贝类以及鱼类化石，它的历史演变过程是海洋-湖泊-盆地。

远眺深地川科1井

据悉，在科学探索方面，“深地川科1井”的目标是解决关于扬子克拉通西北缘构造-沉积演化、万米超深层成烃、成储、成藏机理等科学问题，形成四川盆地万米超深层天然气成藏理论；在油气发现方面，有望在川西北部地区震旦系-二叠系超深层发现多套天然气工业产层，开辟规模有效利用万米超深层天然气资源的新局面，迎来新的储量高峰增长期。

“通俗地说，将形成一张川西北边缘区域万米地下油气地图。”该负责人解释说，这张地图可能还是3D的，不光有产油的点位，还是储油的地层。虽然已是万米深处层层挤压之下，仍然有空隙储存油气。

最大难题是高温

钻杆像煮熟的面条

没有金刚钻，别揽瓷器活。“万米深井钻探难度堪比登月。”

中国石油西南油气田公司工程技术处副处长马勇说，目前全球仅有两口万米深井，中国将有望成为第三个实现万米深井的国家。

万米深井钻探过程中面临将会面临很多挑战，其中最大的难题是高温。“深地川科1井”的最高温度预计达220℃到230℃，之前几乎没有超过200℃的。高温对金属材料、橡胶材料、电器元件里传输信号的材料都是极大的考验。

马勇回忆说，在反复论证期间，大家有很多担心，九千米能打成不代表一万米能打成。井深超过七八千米往下每走一米，难度不是线性增长，是指数增长，通俗地说，难度可能呈爆炸式陡升，无法预估。在地底的黑暗中，由特殊工艺铸造的钻头，会用它的金刚石“牙齿”打碎层层地层，一路向下。

为钻头传输动力是与之相连的钻杆。理论上打的井有多深，钻杆就得有多长。单根钻杆的长度大约10米，直径在14厘米左右。深入地下万米，需要1000多节钻杆相连。到了地下9000米的高温环境下，钻杆就像煮熟的“面条”一样软，操作起来很难控制，且钻杆无成像功能，很多时候只能凭经验判断。

深地川科1井

另外“深地川科1井”面临着系统多样性的考验，这也是该井和“深地塔科1井”的区别。马勇表示，“深地塔科1井”可能就2~3个压力系统，而“深地川科1井”多达10套压力系统，压力系统复杂，钻井速度就慢，因为每个压力系统都要兼顾，钻井的外部环境随时在变，井喷井漏等风险大大增加。最后，钻到一万米左右，面对未知地层，可能面临钻不动的情况。这里的钻不动可能是由很多因素叠加造成的，而并非钻头不够硬的问题。

建设千亿方盆地的“钥匙”

“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。”

西南油气田公司企业技术专家赵路子说，“深地川科1井”有四个目标：

①科探目标是获取万米地质资料，突破传统地质认识，形成中国特色万米油气成藏地质理论；

②预探目标是力争获得重大发现，实现全球陆上万米垂深油气发现零突破；

③工程目标是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；

④人才目标是打造国际领军人才和一流技术服务队伍。

我国正处在天然气开发快速发展期。自2021年起，我国已成为全球除美国、俄罗斯、伊朗之外第四大天然气产量大国，天然气当量已超过油的当量，成为我国能源保护的新支柱。

赵路子介绍说，天然气产业大国都有一个千亿方气田作为支撑，但我国目前还没有，却有很多个几百亿方、几十亿方的气田。对此，中国能源战略研究中心提出，没有千亿方气田，就建设一个千亿方盆地。四川盆地深层、超深层天然气资源潜力巨大，是未来增储上产的重要区域。四川盆地勘探开发时日已久，浅层、难度小的层系已开发得比较完善了。四川盆地要建设千亿方基地，主要要靠深层和超深层，“深地川科1井”可以说是四川打开千亿方盆地的“钥匙”。

针对万米深井，中国石油西南油气田公司和川庆钻探工程公司进行了多项科技攻关，主要涉及设备，包括工具、材料等。“目前钻井设备这方面我们还有一些短板，这也是很多钻井团队所面临的问题。”马勇表示，新研发的设备、相关技术，都将在“深地川科1井”的钻探的过程中，迎来最严苛的考验。

打一口万米深井可能会通向一处油气资源，而在这条于黑暗中不断求索之路的另一端，赫然伫立着一个资源勘探强国。

深地川科1井

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7月20日，全球首口地质条件最复杂、钻井难度最高的万米科探井——深地川科1井在四川盆地开钻。该工程由中国石油西南油气田公司主导实施。该科探井设计井深10520米。

在此之前，西南油气田“深地工程”取得蓬勃进展，1978年，成功实施了我国最早的超6000米深井女基井和首口超7000米超深井关基井；2018年，五探1井突破8000米大关，刷新中国石油陆上井深纪录；2022年，钻成国内首口9000米级超深水平井——双鱼 001-H6井；今年2月，蓬深6井以9026米深度打破并至今保持亚洲最深直井纪录，堪称“地下珠峰”。

这些“深地工程”在发现大量油气资源的同时，还形成了一座巨大的地质资料“藏经阁”，它就是岩心库。该座岩心库建于2003年，位于四川成都市，是国家自然资源部委托保管实物地质资料的地方，也是我四川盆地油气发展的历史见证和宝藏。该座岩心库内有10列钢质货架，上面有8320个货位，可存放岩心近20万米。

深地川科1井

中国石油西南油气田勘探开发研究院分析实验中心主任王丽介绍说，岩心是在钻探过程中，用特殊的取心钻具从地下取出的岩石样品。它如同“穿地镜”，人们通过它可以望穿地下千米地层。岩心能够真实地反映地下地层的时代，使人们了解油气层的开采状况，通过岩心不但可以找到油气层，还可以认识油气层，为合理开发和改造提供地质基础。

“目前，库内存放了1395口井的岩心，总长约7.68万米,相当于8座珠穆朗玛峰的高度。”王丽介绍说，这7万余米岩心就是最直观、最宝贵的第一手资料，是人类打开地球内部核心奥秘的钥匙。而油气就储存在这地下几千米的岩心中，就像一座巨大的地质资料“藏经阁”。

7月20日开钻的深地川科1井井深将达到10520米，取出的岩芯将对四川盆地的地质勘探开发，起到巨大的支撑作用。西南油气田企业技术专家赵路子表示，根据过往的地质资料，该井地下万米将回到约6亿年前。6亿年前该处是一片海洋还是陆地，取到岩心便知。之前该区域最深钻到地下大约七千米，这次将到达万米地下，就连从事油气勘探十余年的老员工也充满了期待。