你聽說過人類在地下挖出一個"反向珠穆朗瑪峰"嗎?2023年5月,中國在新疆塔里木盆地開始了一場驚人的地心探險,兩年時間兩年,最終鉆至地下10910米的深度,創造了世界奇跡!
這口被命名為"深地塔科1井"的超級深井,相當于35棟上海中心大廈的高度疊加,或者是30個埃菲爾鐵塔深度的總和。
中國為什么要花費數十億元,耗時兩年,鉆這么一口深不見底的大洞?地下萬米到底藏著什么秘密?這會是解決中國能源依賴的關鍵鑰匙,還是通往地心探險的第一步?
為啥要往地底鉆個“珠峰”?
說起來,中國挖這口"地球最深洞",可不是為了玩兒或者單純為了破紀錄,而是被逼出來的無奈之舉。
2024年,中國石油進口量達到5.53億噸,支付的外匯高達3500億美元。簡單算一下,這相當于每天進口超過150萬噸石油,花費近10億美元!更讓人揪心的是,我國石油對外依存度已經達到了73%,也就是說我們用的每4桶油,有3桶是從國外買來的。
這種高度依賴進口的狀況,讓我們的能源安全處于相當脆弱的狀態。記得2022年俄烏沖突爆發后,全球能源市場大亂,石油價格一度飆升至每桶139美元,直接導致我們當年多花了約500億美元外匯購買石油。
面對這種情況,挖掘本國的油氣資源就變得尤為重要。但問題是,我國淺層油氣資源已經開發了大半個世紀,容易找的都找得差不多了。根據中國石油勘探開發研究院的數據,我國常規石油資源剩余可采儲量只有34億噸左右,按照目前每年2億噸的生產量,不到20年就會見底。
但地質學家們發現了一個好消息:在地下超過6000米的深層和超深層,我國可能隱藏著相當于671億噸石油當量的油氣資源,是已探明儲量的20倍!特別是塔里木盆地,被認為是全球唯一超深層資源以優質油氣為主的盆地。
所以,向地下萬米進軍,不是為了好玩,而是為了國家能源安全的必然選擇。
地下一萬米是什么概念?
要用一根不到30厘米粗的鉆頭,從地表一直鉆到10公里以下的地方,而且還不能歪,不能斷,不能卡住。這就像是你要在10公里外的一個蘋果上打孔,精度要控制在毫米級別。
在地下一萬米,環境已經完全不是人類能直接適應的了。溫度高達240℃,足以把牛排烤熟;壓力達到了驚人的178兆帕,相當于一輛重型卡車壓在你的大拇指上;地層硬度堪比花崗巖,鉆頭像在鑿鐵板;還有各種不可預測的高壓氣體和流體隨時可能噴發。
為了應對這些挑戰,"深地塔科1井"使用了當前世界最先進的鉆探裝備,包括額定功率高達9000千瓦的鉆機、耐高溫高壓的特種鉆頭,以及能承受極端環境的鉆井液和鉆桿。
工程團隊開發了一套"智能鉆井系統",可以實時監測鉆頭位置和周圍環境,就像給鉆頭裝上了"眼睛"和"大腦"。當鉆頭在地下遇到異常情況時,系統會立即作出調整,避免鉆頭受損或卡住。
萬米之下的寶藏
那么,經過近兩年的艱苦鉆探,"深地塔科1井"到底發現了什么寶貝呢?
首先是意料之中的好消息:在地下約10900米的寒武系地層中,科學家們發現了59米厚的烴源巖。這種巖石就像是石油的"母親",含有豐富的有機物質(主要是干酪根),在地下高溫高壓條件下能轉化為石油和天然氣。
并且,工程隊在對采集到的油氣樣本進行點火測試時,火焰高度居然達到了5-8米!要知道,正常的原油點火,火焰高度一般只有2-3米。這意味著,深層石油的品質可能遠高于常規石油,熱值和純度都十分可觀。
根據初步測算,僅塔里木盆地的深層油氣資源量就可能達到400億噸油當量。如果全部開發出來,按照目前我國每年約7億噸的石油消費量,理論上可以支撐我們使用超過50年!
科學家們還意外發現了一些在地表幾乎不存在的礦物質。例如,在9500米左右的巖層中,發現了含金量高達每噸80克的巖石樣本,這一含金量比世界上大多數黃金礦山的品位都要高。
在接近1萬米的深度,研究人員發現了一些可能是在極端高壓下形成的特殊物質,包括超導礦物和類金屬氫化合物。這些物質在常壓下幾乎不存在,但在地下極端環境中卻能自然形成,它們可能具有革命性的工業應用價值。
除了這些直接的資源發現,"深地塔科1井"還讓科學家們收集了大量的科學數據。工程隊總共采集了30多噸的巖芯樣本和巖屑,使我們得以繪制出亞洲第一份完整的萬米地質剖面圖。這些資料不僅有助于找到更多的能源資源,還能幫助我們更好地理解地球的內部結構和演化歷史。
為什么中國能做到
其實,在中國之前,人類已經有過多次嘗試鉆探超深井的歷史。
最著名的是前蘇聯的科拉超深井(SG-3)項目,始于1970年,最終在1989年達到了12262米的深度,至今仍保持著世界最深陸地鉆井的紀錄。但這個項目最終因為技術限制和經費問題被迫終止,遠未達到原定的15000米目標。
美國也曾在1974年啟動過"莫霍計劃",目標是鉆透地殼到達地幔,但最終只達到9583米就停止了。德國的KTB超深鉆井項目在1994年達到9101米后也被迫終止。
那么,為什么中國能在相對短的時間內(不到兩年)就鉆至10910米,創造亞洲紀錄呢?
首先是技術儲備。中國石油工業經過70多年的發展,已經形成了完整的技術體系。特別是近20年來,我國在高溫高壓鉆井技術、鉆井工具材料、地層壓力預測等方面取得了突破性進展。
其次是創新的鉆探方法。"深地塔科1井"采用了"分段式套管鉆進"技術,簡單來說就是鉆一段、下套管、再鉆一段、再下套管,逐步推進。這種方法雖然速度較慢,但大大提高了鉆井的安全性和成功率。
深井鉆探的戰略意義
"深地塔科1井"的成功鉆探,意義遠不止于發現新的油氣資源。
在當前復雜的國際環境下,過度依賴進口能源無疑增加了我國的戰略脆弱性。深層油氣資源的開發將顯著增強我國的能源安全保障能力。
在攻克超深井難題的過程中,中國開發出了一系列具有自主知識產權的高端裝備和技術,這些技術不僅可用于油氣勘探,還可應用于深地熱能開發、地震監測甚至行星科學研究等前沿領域。
長遠地看,深井鉆探技術的突破為我國未來開發深地熱能、建設地下實驗室等前沿科技工程奠定了基礎。
向地心進軍的中國力量
"深地塔科1井"的成功鉆探,標志著中國已經站在了人類探索地球內部的前沿。這口深井不僅讓我們發現了寶貴的能源資源,更展示了中國科技的強大實力。
未來,隨著鉆探技術的進一步突破,我們有望挑戰更深的地層,甚至有朝一日實現"鉆穿地殼到達地幔"的科學夢想。而在這條通往地心的道路上,中國已經成為當之無愧的領跑者之一。
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