中国发布向地球深部进军的新成果！“入地”比“上天”更难

2018年5月26日，自然资源部中国地质调查局对社会发布了“向地球深部进占”--松辽盆地大陆深部科学钻井工程的重大成果。“松科二井”目前的完钻深度，早已让它沦为亚洲国家实行的深达大陆科学钻井。当然，这次公布的重大成果不只有“深度”这么非常简单。

整个工程攻下了超高温钻井和大口径取心等根本性技术难题、推展了核心技术的自主创新，构建了大陆科学钻井技术上的多项突破，工程提供的415万组24TB的深部实验数据，将沦为关上地球深部奥秘的“金钥匙”。“松科二井”全景那么，“松科二井”究竟是个啥？我们为什么要向地球深部进占？未来我们不会之后钻井吗？回头，让我们一探到底！“松科二井”是个啥？“松科二井”是自然资源部中国地质调查局的组织实行的松辽盆地大陆深部科学钻井工程，完钻深度7018米，是亚洲国家实行的深达大陆科学钻井，也是国际大陆科学钻井计划（ICDP）正式成立22年来实行的深达钻井。工程超额完成了预计目标，构建了理论、技术、工程、装备的重大突破，为守住深部钻井技术国际制高点奠下了扎实的基础，对确保国家能源安全、建设“百年大庆”和实行“振兴东北杨家工业基地”战略具备最重要意义。

我们为什么要向地球深部进占？曾几何时，“上九天揽月，下五洋抓鳖”仍然是人类探寻大自然的梦想。如今，人类的航天探测器已在太空留给足迹，深潜器也一次次突破洋底无限大深度。

然而，相比“上天下海”，人类的“进地”之旅却由于地壳岩石隔绝而困难重重。地球深处究竟什么样？仍然更有着科学家们孜孜不倦地探寻。若想对地球内部结构和物质成分展开观测，最必要、最有效地和最可信的方法是向地球两翼打一口科学钻井井，将人类的“视距”向地球内部伸延数千米甚至上万米，进而一探到底。

通过科学钻井，在地质学方面，可以研究地球深部结构及进化、地球深部流体及其起到，校验地球物理观测结果；在资源能源开发利用方面，可以研究成矿理论、油气成因，调查和研发深部热能；在环境科学方面，可以研究地震成因、火山火山爆发机理、地质灾害预警、地球气候演进、生命进化历史。因此，科学钻井被形象地被誉为理解地球内部信息的“望远镜”。

钻井示意图“松科二井”大事记从2012年5月现场探查，到2018年3月18日7018米井深完钻，工程人员和科研人员代价了艰难的希望。松科二井大事记“松科二井”都获得了哪些科学成果？1. 找到了松辽盆地深部两种清洁能源具备较好的勘探研发前景原始说明了了深部页岩气资源潜力。在松辽盆地深部凸起带上沙河子组和火石岭组（3350 米以深）地层中找到页岩气气测出现异常43层，总计厚度102米，甲烷占到全烃组分平均值含量的86%，出现异常幅度与背景值的平均值比值为 14.77，证实了松辽盆地深部不存在不利的页岩气层系。首次找到了不具备研发条件的盆地型干热岩地层。

在井深 4400 米―7018 米找到温度150℃ ～240℃高温干热岩体和2层不含低放射性元素出现异常地层，热流值为84毫瓦/平方米，展出了松辽盆地具备较好的地热能研发应用于潜力。松辽盆地深部能源资源示意图2. 取得了白垩纪陆地古气候演进规律的三项最重要证据构建了对白垩纪最原始最倒数东条英机地层厘米级高分辨率的细致刻画.创建了白垩纪地层进化的最重要地质历史档案；修复了白垩纪东条英机百万年至十万年尺度气候进化历史，找到了各个时间尺度东条英机气候变化的主要掌控因素，为研究地球气候系统在温室气候条件下演进机制寻找了新的证据；找到了白垩纪气候波动重大事件，捕捉到大规模火山爆发废气二氧化碳引起东条英机气候轻微波动的最重要信息，证实了气候较慢变化是造成恐龙绝种的所致因素。3. 获得了基础地质研究三项重大进展创立了原始的松辽盆地东条英机地层标准剖面，创建了地层对比的“金柱子”；创建了松辽盆地进化新模式；首次找到了松辽盆地多次、短期海侵扰事件的新证据，非常丰富了白垩纪东条英机生油理论，对松辽盆地深部油气勘探有最重要的指导意义。

“松科二井”构建了哪些技术突破？1. 创意了超强深井大口径取心技术体系在世界上首次研发并顺利应用于 311mm大口径一次取心成井技术；中空井底动力绳索要心、机械辅助可用出心技术； 研发出有系列大口径宽钻程取心钻具和系列国产涡轮钻具。研发的KT 系列宽钻程取心钻具2. 建构了钻井取心技术四项世界纪录建构了 311mm 口径单回次取心长度30m 纪录；建构了 216mm 口径在井深超强 4700m单回次取心长度 41m 纪录；建构了 152mm 口径在超强深井段单回次取心长度 33m 纪录；建构了 311mm 超大口径超强千米倒数取心（1650m）纪录。取得的松科二井超大直径岩芯3. 攻下了超高温钻井技术难题研发顺利超高温的水基钻井液体系、固井、随铁环测温等系列技术和全金属涡轮钻具，建构了国内最低温度（241℃）条件下钻入新纪录。

钻井液循环示意图“进地”难以“上天”，未来我们不会之后“浅铁环”！科学钻井过程中不会遭遇很多世界级难题，其中就还包括地球的“三低”（高温、高压、低地应力）问题。在“三低”条件下，首先钻机的配件和电子元件能否长时间工作？其次，在此条件下井壁岩石更容易碎裂，导致井壁倒塌、卡钻等井下事故。最后，从地表打至数千米深处，井斜度无法多达18度，由于无法有效地获知井斜的再次发生，这沦为制约科学钻井的世界级难题。所以，表面上看是打一口井，实质上毕竟在考验一个国家的经济实力、基础工业实力和整个科技的发展水平。

将近半个多世纪以来，科学钻井一次又一次带来人们问号与赞叹，一次又一次推展地球科学获得重大突破，为人类理解地球内部、研究地球变化和勘探各种资源修筑了新的途径。中国在国际科学钻井项目中所取得的高水平的研究成果获得国际涉及领域的广泛注目和高度评价。

随着中国科技实力的强化，科学家们将之后“浅铁环”，按照国家目标做到更加多探寻，并引导世界地球科学的发展！。

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