蜀商证券亚洲第一！中国“塔科-1号”钻探深度超10000米，堪比“嫦娥”登月？

2024年3月4日，中国石油塔里木油田深地钻探塔科一井的垂直钻探深度超过10000米，成为世界上第二口、亚洲第一口垂直钻探深度超过10000米的超深钻探井。

据报道，塔科一号井位于新疆阿克苏地区沙雅县境内，是为中国石油在塔里木盆地实施的重大专项“深地工程”，该井在2023年5月30日开钻，承担着科学探索和油气资源勘查双重使命。那么，此次由中国石油开钻的塔科一号超深井，其技术上具备怎样的水平，将会给我国的地质科学、资源勘探带来怎样的发展呢？

超深钻探井

先说说超深井本身好了，以目前超深井的钻探方式来看，基本可以分为垂直井和水平井两种。

所谓的垂直井，就是在地面上垂直向下钻探，一直钻探到地壳深处，钻头一直保持在钻井投影点正下方的位置；而水平井，则一般是先垂直向下钻探，到了某一个深度之后则改为水平钻探，用于对钻井投影点下方一定扇形区域内的地质情况、资源储量进行勘察。二者相比，很明显垂直井的钻探难度要远远大于水平井。

以目前各主要地质强国的超深井钻探情况，最著名的当属1970年由苏联科学院牵头主持的科拉半岛超深钻孔项目。这是一个由一系列超深钻孔组成的、用于对地壳深处莫霍不连续面进行研究的科研项目，而不仅仅是众所周知的单一钻孔，这些钻孔分布在摩尔曼斯克附近、位于北极圈内的科拉半岛上，其中最为出名的当属代号为СГ3的钻孔。

正是这一钻孔在1983年突破了12000米的大关，最后10年则由于苏联经济形势恶化和政治不稳定，钻钻停停，最终在1992年苏联解体后，达到了12226米的最大垂直深度，这也是目前人类往地壳深处垂直钻探、所达到的最大深度。

最后，由于俄罗斯的国家实力相比苏联一落千丈，再也无力维持科拉半岛超深钻孔的存在，于是该项目被宣布放弃，12226米的超深井被封闭，整个试验现场现在一片狼藉，还引发了所谓的“苏联科学家钻探到了地狱”的都市传说，但事实上只是单纯因为俄罗斯没钱了而已。目前在科拉半岛上，只有当年的超深钻孔钻井大楼，还有被锈迹斑斑的螺栓封闭的井口，继续诉说着苏维埃的荣光。

当然，从单纯的钻探深度来看，科拉超深钻孔СГ3早都不是最深的钻孔了，我们前面提到，钻孔除了垂直钻，还有水平钻，也就是先垂直往下打到一定的深度，然后改为水平方向钻孔。很显然，水平方向钻孔，其技术难度是要小于垂直钻孔的，很多国家打的深井，如果单纯算钻杆深度而不是垂直深度，也早都突破了12000米大关。比如最典型的埃克森美孚石油公司，在萨哈林群岛附近就有多口钻井，突破了12000米钻杆深度大关。

2022年，由中国东方电气公司制造的、由阿联酋阿布扎比国家石油公司运行的3000HP人工岛式钻井机，在阿布扎比附近的Umm Al Anbar人工岛完成了长度高达15240米的钻孔，是为钻杆长度的世界纪录。但是，这些深井的长度，都是包括了垂直深度和水平深度的，且大多数钻井的垂直深度只有1000-2000米，绝大多数深度都是水平方向的深度，这很明显就有点含金量不足了。

所以，从超深钻探垂直深度来计算，苏联在科拉半岛上钻的那个12226米深的超深井，是人类目前在垂直面上所能达到的、最深的地壳深度。而紧随其后的，就是这次中国石油在新疆的塔科一号钻出来的超深井，垂直面突破了10000米，这是人类历史上第二座在垂直深度上突破10000米的地壳钻井，其含金量可想而知。

中国超深井的效率

而从钻探进度来看，甚至可以说中国的塔科一号超深井，钻探效率远远超过了苏联科拉半岛СГ3钻孔。

苏联在科拉半岛上的钻孔从1970年开始，足足钻了13年，钻到了1983年才突破了12000米，最后226米则又花了10年时间，前前后后足足钻了23年，达到了12226米深度。而中国的塔科一号超深井，设计钻探时间仅有457天，设计钻探深度11100米，达到9000米深度大概是2月13日左右，钻通剩下的1000米甚至只花了不到一个月，这个钻探速度真的是极其惊人。

毕竟，以苏联科拉半岛超深孔的钻探情况看，在钻探到8000米以下深度后，需要连接的钻杆数量已经达到上千根，一旦钻杆强度不够，或者连接处强度不够，要么位于头部的钻杆在地壳深度巨大的压力下像面条一样熔化，要么钻杆本身出现挠性变形，变成一条弯弯曲曲的蛇，要确保这上千根钻杆可以同轴同步开钻，可想而知钻杆质量要多高，耐高温、耐高压、高强度，对于金属冶炼、材料学等多学科的要求都极高。

同时，别忘了钻杆在钻探时，除了需要一个钻杆往下钻，还需要为钻杆准备相应的传感器、取样设备等，以接收地底传来的信号。也就是说，除了钻杆需要承受地底的高压、高温，连传感器也要具备在这种极端环境下作业的能力。而这些对于中国的塔科一号来说，问题都不存在，而且钻探速度极快，从9000米到10000米几乎就钻了20来天，以一天50米的速度推进，这里就可以看出我国超深钻探的功力了。

超深井的作用

既然我国的超深钻探已经达到了仅次于苏联科拉半岛超深井СГ3钻孔的垂直深度，而钻探速度甚至比科拉半岛超深井还要快。那么，塔科一号超深井可能会起到怎样的作用，就是在钻到这么深的深度后，我们最关心的问题了。

从技术和资源角度来说，据称此次塔科一号钻井区域，位于塔里木盆地超大型油气富集区，这一油气富集区域的原油可采储量据说高达10亿吨以上，也就是单一油井就有70亿桶石油，对于改善我国油气资源不足的情况意义重大。

但是，塔里木盆地这一油气富集区，原油普遍储藏非常深，在8000米以深的深度，因此中国石油塔科一号附近的油井，几乎都是在超深井深度上。如今，我们打出一口10000米的超深井，对我国进一步勘探塔里木盆地油气富集区的地壳深度油气资源，提高我国原油可采储量，改善我国油气资源相对不足的客观状况，具有非同寻常的战略意义。

此外，在地球深处，还有其它矿产资源存在。比如地壳本身就是由硅铝层和硅镁层两个圈层组成的，硅铝层位于上层，硅镁层位于地壳下层，还有其它一些因为沉积作用被带到地壳下层的矿产资源，都必须通过超深钻探来探查具体的资源储量，研究未来可能的开采方案等。同时，地壳深处的地热能也可以用来发电，因此，除了勘探油气资源，这也是超深井钻探的重要意义。

而从单纯的地质科学的角度来说，大伊万觉得，你们难道真的就不想到地层的最深处去看一看吗，地球到地心深度6378千米，我们所处的岩石圈、也就是地壳圈层的厚度平均只有20到30千米，部分区域的厚度不到10千米。在地壳之下，则是在大刘的小说中被不断提到的莫霍不连续面，莫霍不连续面其下则是岩石性质发生突然改变的地幔上层，随后则是可能导致部分岩石发生熔融的软流层，地幔的厚度高达2800余千米，其下则是充斥着铁镍熔岩流的地核外核，以及在巨大的压力和温度下，铁镍重新相变成为固态超基性岩的地球核心。

相关描述在刘慈欣的《地球大炮》里，不知道被提过多少次，身为地球智慧生物的我们，已经可以在数百千米高度的太空遨游，可以登陆距离地球38.4万千米的地球卫星，却无法一窥地层深处的奥秘。目前，无论是苏联的科拉半岛超深井，还是中国的塔科一号超深井，钻探深度甚至只能说刚刚摸到了莫霍不连续面的边，很有可能距离地幔还相差甚远。