院士解读，我国首口超万米科探井对开发深海和极地能源有何借鉴意义

日前，我国首口超万米科探井——深地塔科1井在地下10910米胜利完钻，成为亚洲第一、世界第二垂深井。该井在钻进过程中经历了哪些挑战？它的成功完钻意味着什么？

在中国工程院院士孙金声看来，一深带万难。深地塔科1井钻探面临超高温、超高压、超高盐、超高应力的“四超”苛刻条件，给钻柱、井下测试工具、仪器和工作液等带来了极大挑战。特别是9000米以后，井底温度达到200摄氏度以上，同一裸眼井段高低压地层交错出现，防塌与堵漏难以兼顾，钻具、井下测试工具、仪器、工作液等都达到了使用能力的极限，每前进一米难度都极大，钻井过程中随时可能出现井眼坍塌、漏失、卡钻、钻具断裂等重大钻探事故。其难度犹如“一辆四轮大卡车，在两根细钢丝绳上行驶”。具体表现为五大挑战：

一是万米深井井眼尺寸大，井下钻具超长超重、振动剧烈、易断裂，而超深超大尺寸井眼超出原有钻井理论、方法、模型的边界条件，无法预测预警钻柱的损伤断裂。

二是井下工具、仪器的元器件、密封材料抗温能力不足，易失效。

三是超深井特深井的井眼垮塌和井漏非常严重，坍塌地层和漏失地层交错，导致事故频发。

四是钻头抗冲击、耐磨损能力不足，钻速慢。

五是钻遇超深特深“串珠状”溶洞地层，钻井液有进无出，堵漏难度极大。国内外之前钻遇此类地层均直接完钻。

针对万米之难，中国石油组织开展了系列重大科技项目攻关，成功研发了全球首台12000米特深井自动化钻机和全球首套万米特深层测井装备，攻关形成了特深难钻地层高效破岩、特深井钻具安全管控、抗超高温抗高盐超支化聚合物钻井液、恶性漏失温压响应型堵漏技术、超重负荷复杂工况特深井固井、万米特深地层取芯等六大关键技术，强力支撑深地塔科1井胜利完钻，推动了我国深地钻探系列关键装备、工具、材料的突破和迭代升级。

孙金声表示，该井胜利完钻，代表着我国深地“井工程”全链条基础理论和关键核心技术取得了跨越式提升，全面迈入“万米时代”，标志着我国在深地领域取得了重大突破，是我国继“深空”“深海”之后，在深地领域取得的又一重大进展，走到了国际最前列。

一是在万米以深地层发现油气显示，拓展了油气勘探开发边界，丰富完善了超深层油气成藏理论，有望开辟塔里木盆地万亿立方米级天然气储量战略接替区，提高我国油气自给率，保障国家能源安全。

二是深地塔科1井获取了珍贵的地球深部岩芯，将有力支撑地球深部结构与物质组成、地球演化和气候变迁等重大基础科学问题研究。

三是自主研制的技术装备及积累的设计与施工经验，为我国下一步打更深、更难的井奠定了坚实的工程基础，并能够为油气工业其他方向的科学研究和技术创新提供借鉴和参考。

孙金声同时认为，深海和极地的油气勘探是我国未来能源战略接替的重要方向，与陆上万米深井钻探有一定共通性，可以借鉴相关成果与经验。

一是极端条件下工程技术装备研发经验，包括相关的实验测试平台建设。

二是深层资源采集和样本分析能力、万米深地地质认识等方面的成果。

三是超高温超高压条件下使用的一些工程技术装备，通过优化改造，可以直接在深海和极地的油气勘探中拓展应用。