1864年，儒勒·凡尔纳的科幻小说《地心游记》一经出版就迅速风靡全球。小说描写了一个有着大海、蘑菇森林和远古巨兽的地下世界，激发了几代人的好奇心。千百年来，和上天、下海一样，“入地”也一直是科学家孜孜以求的梦想。

近日，中国石油宣布了一条令人振奋的消息——我国首口超万米科探井“深地塔科1井”在新疆塔克拉玛干沙漠腹地成功完钻。这口井的垂直深度达到了惊人的10910米，一举刷新了亚洲纪录，成为亚洲第一、世界第二垂深井。

为什么要向深地进军

正如《地心游记》所描写的，深地，潜藏着这颗蓝色星球的无穷奥秘，以及人类对未知领域的强烈好奇。

地球到底是怎么演化成现在这样的？地震、火山等自然灾害是否有规律可循？应对它们的“秘诀”，是否就藏在地球深部？地球里面是否有我们不知道的宝藏？要寻找这些问题的答案，就必须向地球深部进军。

而且从现实情况来看，我国煤炭资源丰富，油气资源少，多年来，石油、天然气对外依存度都较高。目前，我国80%的油气产自深度小于4500米的中浅层，但随着中浅层油气勘探开发程度不断提高，油气发现的难度越来越大。因此，油气企业也需要在地球深部找到更多的油气资源，以保障国家能源安全。

“入地”难在哪

作为入地的重要手段之一，超深钻井被称为深入地球内部的“望远镜”。通过对钻具上搭载的探测设备所采集的各种地下数据和信息及钻探获取的“岩芯”进行分析，科研人员可以逐步揭示大陆地壳的物质组成与结构，探索地球深部流体系统、地热结构，解决地球演化等一系列重大基础科学问题。

但是，打一口超深钻井太难了。垂直深度越大，地层越硬，井下的压力和温度也越高。万米深井需要连接1000多根钻杆，而在高温高压下钻杆就像“煮熟的面条”一样，操作起来很难控制。同时，面对地下超过200℃的高温，一般设备和仪器内的电子元器件、橡胶件等都会损坏失效。

现在已知地球平均半径为6371千米，人类探索到的垂直深度仅有12.26千米。这意味着，人类花费300年时间仅向地心前进了0.19%。如果将地球比喻为鸡蛋，那么现在连鸡蛋壳都没钻破。

另一个问题来了，打这么深的钻井，会引发地震或者对地球造成破坏吗？答案是不会。虽然我们不断地对地球深部进行钻探，但是目前还是在地壳浅部进行。地壳是地球最外部的圈层，最厚可达70千米（这个位置在珠穆朗玛峰），整个地壳平均厚度约17千米。目前的万米深井最深也不过12.26千米，所以不用担心对地球造成破坏。

“深地塔科1井”做到了

塔里木盆地不仅深，演化历史更加复杂，且缝洞型或者是断裂储层类型的钻探难度更大。中国石油是如何实现垂深10910米的？

近年来，我国在超深层储层立体成像、抗高温仪器和精准定向技术等领域取得了一批原创性成果，并成功研制出全球首台1.2万米特深井自动化钻机、抗220℃水基钻井液、抗240℃高强度成套取心工具等一批核心技术和装备。这些技术和装备的应用，为我国深地探测提供了有力的保障。

“集中力量办大事”的体制优势发挥了重要作用。中国石油联合集团内外企业、科研机构以及高等院校，共计数万人开展集智攻关，将难题一一破解。同时，石油人不怕吃苦、实干苦干的精神也是成就10910米不可或缺的因素。

为什么是10910米

为什么这次“入地”的深度是10910米，而不往下继续打了呢？中国石油的专家说，这是因为在这个深度，这口井的科学探索、油气勘探、工程技术验证等任务都已圆满完成。经专家论证，从风险和收益角度看，这口井的深度保持在这一数字比较科学合理。

不负所望，“深地塔科1井”拿到了不少“宝贝”。它在万米深层取得珍贵岩心，获得5.4亿年前岩石标本，珍贵程度堪比“月壤”。科研人员根据首次获取的万米测井数据等地质资料，绘制出亚洲首套万米深层古地质图。更让人振奋的是，此次在万米深层发现了天然气，实现全球陆上万米以下油气发现零的突破，填补了万米地质理论认识空白。

正如中国石油的专家所说，10910米是个新起点。接下来，专家们要进一步分析此次获得的数据资料，解析出更多来自地球深部的“密码”。他们还将对“深地塔科1井”做更多工作，争取勘探开发出可用的天然气。也许过不了多久，10910米这个数字就会被刷新。

（科普时报记者 操秀英）

来源: 科普时报