亚洲最深井有多难打？钻地十公里穿越9个地层，扛住200度

上天、入地、下海、登极是人类认知自然的四大壮举。11月15日，“入地”的重要工程——中国石化“深地一号”跃进3-3井经过177天的钻探作业，成功开井，获得高产油气流，地下资源量可达到600万吨。

该井完钻井深达9432米，刷新亚洲陆上最深井纪录。该井的成功钻探再次证明中国深地系列技术已跨入世界前列，为进军万米超深层提供重要技术和装备储备。根据测算，这口井投产后原油日产量达200吨，天然气5万立方米。

打口井，有多难？需要穿越新近系、古近系、白垩系等9个地层，进入油藏深处。

11月15日，中国石化“深地一号”跃进3-3XC井刷新亚洲最深井纪录。 新华社

【揭秘】

9432米是什么概念？

海底最深处1.1万米

在地下9432米的位置采油到底是什么概念？“9432米”是目前油气勘探领域亚洲陆上最深井的深度。

如果在地面，正常步行两个小时就可以达到；如果垂直向上，9432米，要比世界最高峰珠穆朗玛峰还高出近600多米；如果是在海底，9432米，基本上可以贯穿大部分海洋地区。在海底最深处的马里亚纳海沟，深度在11000米左右。

穿越9个地层

向地底钻探9000多米，需穿越新近系、古近系、白垩系等9个地层。分别是：新近系(50-3038M)、古近系（3060M)、白垩系（3578-4055M)、三叠系（4225-4698M）、二叠系（5238M）、石炭系（5363-5500M)、泥盆系5645M)、志留系(6205-6538M)、奥陶系(7122-7208M)

钻井深达9432米。 新华社发

【焦点问答】

为何要攻坚克难

到地下近万米找油找气？

近年来，我国在深层油气资源勘探开发上取得了一系列突破。截至目前，我国在4500米以下共发现油气田352个。当前，塔里木盆地勘探开发全面进入超深层，已建成我国最大超深层油气生产基地。

我们为什么要到万米深的地下找油？从塔里木盆地地层深处取油有多难？怎么才能发现地层深处的油气资源？找到了超深层油气，如何才能把它们采出来？

向地球深部进军是我国必须解决的战略科技问题。我国油气资源主要分布在塔里木、鄂尔多斯、松辽、渤海湾、四川、准噶尔以及柴达木等七大盆地。但与中东地区的情况有所不同，我国已知超过三分之一的油气资源都分布在4500米的地下，有的甚至更深，油气资源达671亿吨油当量，深层、超深层已经成为我国油气重大发现的主阵地。目前，世界新增油气储量的六成也都来自陆地深部地层。

中国石化西北油田副总经理曹自成介绍，我们国家中浅层的油气勘探已经进入了高成熟的阶段，但深层资源十分丰富。塔里木盆地是我们国家陆上油气增储上产潜力最大的盆地之一，在深层和超深层石油和天然气资源就分别占了总量的83.2%和63.9%。勘探开发利用好深层油气资源，能够更好保障国家能源安全、端牢能源饭碗。

从塔里木盆地地层深处

“取油”有多难？

在五亿年前的寒武纪时期，塔里木盆地还被称为“塔里木海”。亿万年的沧桑变化，让海洋中沉积的碳酸盐地层深埋在了数千米的地下，慢慢形成了石油和天然气。塔里木盆地地质条件与世界其他盆地完全不同，那么从塔里木盆地的地层深处采油到底有多难呢？

中国石化西北油田工程技术管理部经理刘湘华介绍，在塔里木盆地打井，钻井达到一定深度之后，每向下一米难度都会面临几何倍数增长。和地面施工不同，一深带万难，在塔里木盆地深层勘探开发石油，当钻井打到地下9000米时，井底的温度约200℃，地层压力在150兆帕以上，在世界上衡量钻井难度的13项指标中，塔里木盆地就有7项名列第一。

想将9000米深的地下油气取出，需要连接近千根钻杆，这些钻杆连接起来，就像煮熟的面条，很难操作控制。同时，面对200℃左右的高温，一般设备和仪器内的电子元器件、橡胶件等就会损坏失效，钻头上的导航系统也会失效，难以准确到达目标位置。

深埋地层深处的油气资源

如何被“看见”？

我们在地上，如何才能知道地下的油气资源藏在哪呢？物探是油气勘探开发的第一步。

物探就是给地球做高清CT扫描，需要在目标区块设计一张大网，在不同的网点制造高精度的、可控的人造地震波，精准探测地下油气储层的位置、形状等，如果没有物探技术，就无法寻找油气，钻井便没有具体目标。

顺北油气田位于塔克拉玛干沙漠腹地，地震波从出发到返回，要两次穿过像棉被一样的巨厚沙层，传播距离超过两万米，采集数据通常杂乱无章。科研团队经过大量实验和模拟数据，创新弱信号恢复技术，恢复了超深层地震信号，让千变万化的地下世界逐渐清晰呈现在眼前。

另一个难题是超深层装油的“房间”上面，有多期次的火山喷出岩浆，形成的500至700米厚的火成岩，地震波穿越火成岩时，发生了干涉现象，回到接收器后形成复杂的信息。

科研团队通过建立地层和断裂带的数据模型，剔除杂乱无章的信号，将超深层的断裂识别精度从30米提高到15米，从而得到地下真实的影像。相当于有了更先进的探地“望远镜”。这个探地“望远镜”不仅能看清曾经深不可测的“地下珠峰”，而且影像十分“高清”。

从找油到采油

如何高精度钻探？

“深地一号”跃进3-3井，从找油到采油，都用到了哪些黑科技呢？专家介绍，这离不开两大技术，一个是物探，就相当于千里眼、顺风耳，另一个就是像贪吃蛇一样的高精度随钻技术，可以“指哪打哪”。

首先要设计井轨迹路线图，用物探技术建立一个地层的数字平行空间。通过随钻仪器定位，钻头钻到哪里，科研团队就要在这个地层的“元宇宙”中标识出来，相当于钻头在数据地图中的导航系统，看清前面的障碍物。在黑暗的地下世界，如果钻头偏离位置后，需要“导航系统”重新规划轨迹，帮助钻头钻至油气藏。

中国石化西北油田石油工程技术研究院院长刘练介绍，钻头在钻井过程中要经过多个地层，每个地层孔隙发育情况、油气富集状态、岩石性质都有很大的差异。我们创新技术，在每个地层采用对应的技术和方法。例如，二叠系地层有很多微小的裂缝，在高压力下，保护钻头的钻井液容易漏失，井壁就会垮塌。我们通过在钻井液中加入竹纤维，在钻井壁上迅速形成一层保护膜，驯服了二叠系地层。

科研人员采用高温石英、钛合金等航天耐高温材料，成功研发出国内首套抗温200℃、耐压207兆帕的高精度随钻测量仪器，实现了地下近万米深度“指哪打哪”，地质靶点精准命中率达到100%。

中国石化西北油田工程技术管理部经理刘湘华表示，经过创新攻关，我们探索形成了一套世界先进的复杂超深层井身结构设计、配套技术和标准规范，实现了我国油气开发关键核心技术的突破，钻井周期从三年前的280天下降到97天，准确度由60%提高至90%。

钻井就像打水井？

其实是斜向钻井，就像在两米外喝豆浆

为了绿色安全高效地开采出胡杨林保护区下的油气资源，跃进3-3井的施工作业不仅避开了万亩胡杨林，还刷新了亚洲超深层钻井水平位移新纪录。

通常认为，石油钻井就像是打水井，垂直向下即可找到油气资源，但实际并非如此。中国石化西北油田石油工程技术研究院院长刘练表示，在钻探过程中创新形成了大位移技术，钻头从5300米斜向钻进，成功钻取到距离井口3.4公里以外的油气资源。

超深大位移技术，就像站在两米外喝豆浆，先将吸管插进杯子、再横向延伸，在地层下水平延伸3400米后获得丰富的油气资源。这种新技术既有效开发了生态保护区的油气资源，又为生态保护区、地质复杂区等区域的油气资源高效开发提供了示范。

【话你知】

国内外钻井深度发展情况概览

4573米

1938年，美国钻成了世界第一口深井。

4718.77米

1966年，中国第一口深井——大庆油田松基6井完钻。

6011米

1976年，中国第一口超深井——女基井（位于四川省武胜县万善场镇）完钻。

6255米

1949年，美国钻成了世界第一口超深井。

7175米

1977年，中国第一口井深超过7000米的超深井关基井（位于四川省绵阳市梓潼县）完钻。

8882米

2019年，塔里木油田轮探1井完钻，垂直深度首次超越珠穆朗玛峰，堪比“地下珠峰”。

9017米

2022年，中国石化西北油田塔深5井完钻。

9026米

2023年，西南油气田蓬深6井完钻，刷新了亚洲最深直井纪录。

9101米

1994年，德国在KTB计划的万米深井应用中，钻成了第一口井，井深达9101米，应用VDS自动垂直钻井系统保证了在井深6710米时井斜仅1度、水平位移小于4米。

9396米

2023年，塔里木油田果勒3C井完钻，刷新了亚洲最深水平井纪录（斜深）。

9432米

2023年11月15日，塔里木盆地的“深地一号”跃进3-3井开启油气测试，刷新亚洲陆上最深井纪录。

1.2262万米

1984年，前苏联完钻的世界最深井СГ－3井，井深1.2262万米，1991年二次侧钻达1.2869万米。

1.5万米

2017年11月，埃克森美孚公司运营库页岛萨哈林-1号项目，在鄂霍次克海的Chaivo油田Orlan平台所钻的“世界之最”海底大位移井，井深（斜深）达1.5万米、水平位移达1.4129万米。

1.524万米

2022年10月，阿联酋阿布扎比国家石油公司在Upper Zakum油田人工岛UZ-688井创造了世界最深井新纪录，该水平井完钻井深（斜深）达1.524万米。

整合：易福红