戍天九思原創(chuàng)第611期
據(jù)《人民日報》6月1日報道,5月30日上午11時46分,我國第一個萬米科探井——深地塔科1井在新疆塔里木盆地開鉆。該井設(shè)計井深1.11萬米,鉆井完井周期457天。這標(biāo)志著我國向地球深部探測技術(shù)取得新的重大突破,鉆探能力開啟“萬米時代”,將為我國未來的科學(xué)研究和油氣資源開發(fā)提供重要的基礎(chǔ)和支持。
為什么蘇美放棄的深地探索,中國現(xiàn)在還要挺進(jìn)呢?
美蘇爭霸下的深地探索競賽
美蘇萬米深地探索為何失?。科鋵?,源于不可持續(xù)的美蘇爭霸競賽。
1952年美國多樣性協(xié)會,向國家科學(xué)基金會提出鉆探到莫霍面的計劃,也就是“莫霍計劃”,該計劃最終在1958年被采納。
莫霍面是地殼和地幔的分界面,如果我們把地球看作是雞蛋的話,那莫霍面就是蛋殼下面的薄膜。即便如此,莫霍面距離地表的距離也非常遠(yuǎn),距離莫霍界面最近的是大洋,一般是5-10千米;距離莫霍界面最深的是青藏高原和天山地區(qū),深度達(dá)到了60-80千米。
于是,美國在墨西哥瓦德羅普島近海處開始向地球深處鉆探,但是鉆探一段時間后,發(fā)現(xiàn)太費錢,回報又少,非常不劃算。因此,1966年美國眾議院就停止對該計劃的撥款。
1970年,蘇聯(lián)開始在科拉半島鉆探地球。其中最深的一個鉆孔科拉SG-3井,1970年開鉆,1994年停鉆,垂深12262米,歷時24年。最終,因為缺乏資金和技術(shù)而停止。目前,科拉SG-3井仍然是世界上垂直深度最深的井。
此后,盡管世界井深紀(jì)錄不斷被后起之秀打破。比如,2008年,卡塔爾的阿肖辛油井達(dá)到了12289米;2011年,俄羅斯在庫頁島的Odoptu OP-11油井達(dá)到了12345米;2012年,??松梨谑凸镜腪-44 Chayvo油井達(dá)到了12376米;2017年,埃克森美孚石油公司的“世界之最”鉆井達(dá)到了15000米。但是,這四口井均為斜井,垂直深度都沒有達(dá)到科拉SG-3井的深度。
▲蘇聯(lián)深地鉆探發(fā)現(xiàn)的金礦
中國擁有萬米深地探索的技術(shù)和實力
近年來,我國不斷向地球深部進(jìn)軍,已多次刷新“中國深度”。僅塔里木油田超過6000米的深井?dāng)?shù)量已達(dá)1700多口,占全國80%以上,最深井已達(dá)9396米。這為萬米深井工程提供了基礎(chǔ)條件、技術(shù)準(zhǔn)備和經(jīng)驗積累。
開鉆萬米深井,將面對超過200℃的高溫、1700倍于大氣壓的高壓,是探索地球未知領(lǐng)域、拓展人類認(rèn)知邊界的一次大膽嘗試。在這種極端環(huán)境下,鉆桿“像面條一樣柔軟”,其表面壓力相當(dāng)于“在指甲蓋上站了一頭大象”。塔里木油田勘探開發(fā)研究院負(fù)責(zé)人蔡振忠介紹,越接近萬米深地,難度越呈幾何級倍數(shù)增加。
面對重重困難,中國萬米深井能否探得“深地寶藏”?
為保證鉆井施工順利,石油人自主研發(fā)了鉆深可達(dá)12000米的鉆機、適用于復(fù)雜地層的特種鉆頭等設(shè)備,還抽調(diào)近百名精兵強組成“深地鐵軍”。同時,依靠世界領(lǐng)先的三維物探技術(shù),科研人員可以大致“看清”井位所在的地層結(jié)構(gòu),這相當(dāng)于為萬米深井要穿越的地層做了一次“CT”。
蔡振忠信心滿滿地說:雖然說我們像“開盲盒”,但絕不是盲目開。
為什么中國要挺進(jìn)萬米深地探索?
中國搞萬米深地探索,不像蘇美爭霸爭的是面子,中國要的是里子。主要有三重考量:
第一,獲取更多的油氣資源迫切需求。中國是一個石油和天然氣消費大國,而目前國內(nèi)已探明的油氣儲量已經(jīng)逐漸接近枯竭。因此,必須通過深地勘探,可以獲取更多的油氣資源,以滿足國內(nèi)能源需求。這是中國深地探索可持續(xù)發(fā)展的強大動力,而不是大國競爭的面子工程。俄美油氣豐富,對深地探索不如中國緊迫。
第二,探索深地奧秘的科考動力。深地是一個未知的世界,有很多科學(xué)問題需要解決。深地勘探可以幫助科學(xué)家更好地了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、資源和演化過程,研究氣候變化和環(huán)境保護(hù)等問題,有助于中國更好地發(fā)展地球物理科學(xué),領(lǐng)先世界。
第三,未知領(lǐng)域輸不起的大國博弈。深地、深海、深空是人類探索、認(rèn)識和利用自然的三大領(lǐng)域,關(guān)乎人類生存與可持續(xù)發(fā)展。
2010年,聯(lián)合國“國際行星地球年”,將深地作為地球科學(xué)的最后前沿。
2016年,在全國科技創(chuàng)新大會上,國家領(lǐng)導(dǎo)人指出“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題”。
當(dāng)前,第四次工業(yè)革命浪潮洶涌而來,大國博弈無處不在,關(guān)鍵性領(lǐng)域在哪里?中國未來發(fā)展的出路在哪里?是深海、深地、深網(wǎng)、深空?還是智能化、生物化?是核心技術(shù)?還是應(yīng)用技術(shù)?這些都是未知領(lǐng)域輸不起的大國博弈,中國必須全面布局、重點發(fā)力、務(wù)求必成。
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