新疆塔克拉玛干沙漠中部沙雅县境内,中国石油塔里木油田钻出亚洲第一口万米深井,在“死亡之海”中创造了奇迹。塔里木油田的建设者正加快推进高水平科技自立自强,打好关键核心技术攻坚战,刷新更多“中国深度”。
●于江艳/文
3月4日14时48分,中国石油塔里木油田部署的我国首口万米科探井——深地塔科1井突破万米大关,成为世界陆上第二、亚洲第一垂深井。地处塔克拉玛干沙漠腹地的井场沸腾了,石油人拉起横幅庆祝这一历史性时刻。
3月4日,深地塔科1井突破万米大关,专家及技术人员在井架上欢呼庆祝这一历史性时刻。陈士兵/摄
万米深地之下到底隐藏着什么奥秘?科幻小说《地心游记》中天马行空的情节中充满了人们对地球内部无尽的好奇与想象。在新疆,随着深地塔科1井突破万米大关的成功有了更加真实科学的视角。“之前,塔里木油田曾在8650米取过岩芯,而在万米超深层取岩芯在中国乃至世界都尚属首次,面临极大技术挑战,困难重重。”塔里木油田监督中心地质总监邓毅说,万米之下岩芯珍贵程度,如同月壤。
为什么挺进一万米如此珍贵?我们根据岩芯“回答”以下油气领域科学问题。
万米之下的高温高压环境,油气储集空间是如何保存下来的?传统石油地质学理论认为,8000米以深是石油的“死亡线”,因为岩石被上覆地层压得非常紧实,油气储集空间非常有限。但事实上,如今塔里木盆地八九千米以深的井也采出了油气,其中,轮探1井在8200米已采出了石油。“在如此高温高压环境下,油气仍然能保存,它的储存机理是什么样的?理清储存机理,未来可进一步拓展找油气的深度空间。”塔里木油田勘探开发研究院基础研究部课题经理杨果说。
万米之下油气是如何生成的?生烃动力学是怎样的?到了万米之下的超深层,烃源岩能不能生烃?能生多少烃?“烃是石油、天然气等化石能源的主要组成部分。通过烃源岩岩芯可以模拟生烃下限,预测在更深的地层是否还有油气存在。”杨果解释。
塔里木油田勘探开发研究院副院长杨宪彰介绍,10亿吨级的富满油田是塔里木盆地超深钻井最集中区域,但至今没有一口井钻到油气源头,深地塔科1井取岩芯相当于是去寻找“油气龙头”,可以摸清富满油田烃源岩规模、底界。在塔里木盆地,“油气龙头”可能埋藏在地下1万米,甚至更深,一旦深地塔科1井获得重大突破,将打开万米之下油气宝藏,在特深地层形成新的增储上产接替领域。
“当井钻到1.5万米、2万米或更深,若还能发现油气,有可能回答‘无机成烃’这个悬而未决的重大科学问题。”中国工程院院士李宁说。
众所周知,油气是如何形成的至今尚存在多种学术观点。国际主流观点认为有机成烃,即动植物等有机质埋藏后经过一系列复杂的物理化学反应形成烃源岩,再从烃源岩运移出来;但还有一种观点是无机成烃,认为石油是自然界的无机碳和氢经过化学作用形成的。
“如果无机成烃理论成立,那么油气将是取之不尽用之不竭的资源。”李宁表示。
深地塔科1井肩负着超深层油气发现和地球深部科学探索双重任务,下一步将向设计的11100米目的层冲刺。中国科学院院士郝芳曾表示,万米深地岩芯有着地球演化密码,通过万米岩芯,能更加准确地认识塔里木盆地甚至整个中国大陆的演化。届时, 我国自主研发的抗240℃高温取芯工具将投入到深地塔科1井使用。塔里木盆地万米超深层究竟隐藏着怎样的地球密码?地质学家对此充满期待。
责任编辑:魏燕慧
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