近日，我國首口設計井深超萬米的科學探索井——中國石油塔里木油田深地塔科1井鉆探深度突破10000米，成為世界陸上第二口、亞洲第一口垂直深度超萬米井，標志著我國自主攻克了萬米級特深井鉆探技術瓶頸，深地油氣鉆探能力及配套技術躋身國際先進水平。
深地塔科1井位于新疆阿克蘇地區沙雅縣境內，地處塔克拉瑪干沙漠腹地，是中國石油在塔里木油田實施的重大“深地工程”，肩負著科學探索和油氣發現兩大使命。該井設計井深11100米，于2023年5月30日開鉆。
從地面到萬米地下，深地塔科1井的鉆探不僅要面對復雜多變的地質構造，還要跨越地下“萬重崇山”，穿越多套不同巖性、不同壓力系統的巖層。極端時，鉆井工具要面對170多兆帕壓力的沖擊，同時經受近220攝氏度的超高溫考驗。在這樣惡劣的井下環境中，一般鉆井設備儀器的電子元器件、橡膠件等均會損壞或失效。
萬米深地鉆探是油氣工程技術瓶頸最多、挑戰最大的領域，也是衡量國家工程技術與裝備水平高低的重要標志之一。面對井下的極限溫度壓力環境，中國石油塔里木油田、西部鉆探、寶石機械等多家單位開展聯合攻關，攻克了超高鉆臺大載荷提升系統關鍵技術難題，自主研制了全球首臺12000米特深井自動化鉆機，創新研發了220攝氏度超高溫鉆井液、抗高溫螺桿、測斜等工藝技術，萬米取芯及電纜等資料錄取裝備實現突破，175兆帕特高壓壓裂車、壓裂液裝備完成生產研發并成功在現場試驗，打造形成萬米特深井安全高效鉆完井等一批關鍵核心技術。
開鉆以來，塔里木油田集合地質、工程、裝備等精銳力量，組建了9支技術支撐組，為成功突破“深地極限”提供了有力保障，助力該井頂住了井下超高溫、超高壓、超重載荷等多重考驗，在井斜、井徑、測井等關鍵質量指標方面均達到100%的合格率，形成抗特高溫水基鉆井液、大噸位長裸眼下套管及固井配套技術等7類21項階段成果，使用的材料、裝備國產化率達90%。
“前期，我們攻克了超高噸位載荷，超長、超大井眼安全鉆進，多壓力系統、多套復雜地層合打等諸多難題，在二開、三開固井下套管作業期間，創下我國大尺寸套管下入最深、套管下入噸位最大、大尺寸井眼國產儀器測井最深等多項紀錄。”中國石油塔里木油田企業首席專家、深地塔科1井井長王春生介紹。
深入萬米未知領域，鉆井難度呈指數級增長。中國石油塔里木油田正瞄準11100米乃至地球更深處，深化萬米成烴、成儲、成藏理論認識，加大復雜難鉆地層鉆井攻關力度，不斷推動175兆帕特高壓井口等裝備技術迭代升級。
后期，中國石油塔里木油田將鉆取分析深藏地下萬米的巖芯，除了在揭示大陸地殼的物質組成與結構、探索地球深部流體系統與地熱結構、探尋地球演化規律等一系列重大基礎科學問題上具有重要意義，還將為突破傳統地質認識、形成中國特色萬米油氣成藏地質理論起到重要作用。
目前，我國陸上深層超深層油氣資源占全國油氣資源總量的34%，并且深層超深層新增油氣儲量占比逐年增大。深地塔科1井所處的塔里木盆地是全球唯一以超深層資源為主的含油氣盆地，也是我國最大的深地油氣富集區。
“超深層已成為我國油氣資源增儲上產的主陣地，向地球深部挺進是保障我國能源安全的重大戰略任務，是端穩端牢能源飯碗的重大戰略選擇。”中國工程院院士孫金聲表示。