2018年5月26日,，自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局對(duì)社會(huì)公布了“向地球深部進(jìn)軍”——松遼盆地大陸深部科學(xué)鉆探工程的重大成果,。

“松科二井”目前的完鉆深度，已經(jīng)讓它成為亞洲國(guó)家實(shí)施的最深大陸科學(xué)鉆井,。

當(dāng)然,，這次發(fā)布的重大成果不只有“深度”這么簡(jiǎn)單。整個(gè)工程攻克了超高溫鉆探和大口徑取心等重大技術(shù)難題,、推動(dòng)了核心技術(shù)的自主創(chuàng)新,，實(shí)現(xiàn)了大陸科學(xué)鉆探技術(shù)上的多項(xiàng)突破，工程獲取的415萬(wàn)組24TB的深部實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),，將成為打開(kāi)地球深部奧秘的“金鑰匙”,。

“松科二井”全景

那么，“松科二井”到底是個(gè)啥,？我們?yōu)槭裁匆虻厍蛏畈窟M(jìn)軍,？未來(lái)我們會(huì)繼續(xù)鉆探嗎？

走,，讓我們一探究竟,！

“松科二井”是個(gè)啥,？

“松科二井”是自然資源部中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局組織實(shí)施的松遼盆地大陸深部科學(xué)鉆探工程,，完鉆深度7018米，是亞洲國(guó)家實(shí)施的最深大陸科學(xué)鉆井,，也是國(guó)際大陸科學(xué)鉆探計(jì)劃（ICDP）成立22年來(lái)實(shí)施的最深鉆井,。

工程超額完成了預(yù)定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了理論,、技術(shù),、工程、裝備的重大突破,，為搶占深部鉆探技術(shù)國(guó)際制高點(diǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),，對(duì)保障國(guó)家能源安全、建設(shè)“百年大慶”和實(shí)施“振興東北老工業(yè)基地”戰(zhàn)略具有重要意義,。

我們?yōu)槭裁匆虻厍蛏畈窟M(jìn)軍,？

曾幾何時(shí),，“上九天攬?jiān)拢挛逖笞谨M”一直是人類(lèi)探索自然的夢(mèng)想,。

如今,，人類(lèi)的航天探測(cè)器已在太空留下足跡，深潛器也一次次突破洋底極限深度,。然而,，比起“上天下海”,，人類(lèi)的“入地”之旅卻由于地殼巖石阻隔而困難重重,。地球深處到底什么樣？一直吸引著科學(xué)家們孜孜不倦地探索,。

若想對(duì)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)成分進(jìn)行探測(cè),，最直接、最有效和最可靠的方法是向地球縱深打一口科學(xué)鉆探井,，將人類(lèi)的“視距”向地球內(nèi)部延伸數(shù)千米甚至上萬(wàn)米,，進(jìn)而一探究竟。

通過(guò)科學(xué)鉆探,，在地質(zhì)學(xué)方面,，可以研究地球深部構(gòu)造及演化、地球深部流體及其作用,，校驗(yàn)地球物理探測(cè)結(jié)果,；在資源能源開(kāi)發(fā)利用方面，可以研究成礦理論,、油氣成因,，調(diào)查和開(kāi)發(fā)深部熱能；在環(huán)境科學(xué)方面,，可以研究地震成因,、火山噴發(fā)機(jī)理、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警,、地球氣候演變,、生命演化歷史。因此,，科學(xué)鉆探被形象地譽(yù)為了解地球內(nèi)部信息的“望遠(yuǎn)鏡”,。

鉆探示意圖

“松科二井”大事記

從2012年5月現(xiàn)場(chǎng)探勘，到2018年3月18日7018米井深完鉆,，工程人員和科研人員付出了艱辛的努力,。

'松科二井'大事記

“松科二井”都取得了哪些科學(xué)成果？

1. 發(fā)現(xiàn)了松遼盆地深部?jī)煞N清潔能源具有良好的勘探開(kāi)發(fā)前景

完整揭示了深部頁(yè)巖氣資源潛力 ,。在松遼盆地深部凹陷帶沙河子組和火石嶺組（3350 米以深）地層中發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖氣氣測(cè)異常43層,，累計(jì)厚度102米,，甲烷占全烴組分平均含量的86%，異常幅度與背景值的平均比值為 14.77,，證實(shí)了松遼盆地深部存在有利的頁(yè)巖氣層系,。

首次發(fā)現(xiàn)了具備開(kāi)發(fā)條件的盆地型干熱巖地層。在井深 4400 米—7018 米發(fā)現(xiàn)溫度150℃ ～240℃高溫干熱巖體和2層含高放射性元素異常地層,，熱流值為84毫瓦/平方米,，展示了松遼盆地具有良好的地?zé)崮荛_(kāi)發(fā)應(yīng)用潛力。

松遼盆地深部能源資源示意圖

2. 獲得了白堊紀(jì)陸地古氣候演變規(guī)律的三項(xiàng)重要證據(jù)

實(shí)現(xiàn)了對(duì)白堊紀(jì)最完整最連續(xù)陸相地層厘米級(jí)高分辨率的精細(xì)刻畫(huà).建立了白堊紀(jì)地層演化的重要地質(zhì)歷史檔案,；重建了白堊紀(jì)陸相百萬(wàn)年至十萬(wàn)年尺度氣候演化歷史,，發(fā)現(xiàn)了各個(gè)時(shí)間尺度陸相氣候變化的主要控制因素，為研究地球氣候系統(tǒng)在溫室氣候條件下演變機(jī)制找到了新證據(jù),；發(fā)現(xiàn)了白堊紀(jì)氣候波動(dòng)重大事件,，捕捉到大規(guī)模火山爆發(fā)排放二氧化碳引發(fā)陸相氣候劇烈波動(dòng)的重要信息,，證實(shí)了氣候快速變化是導(dǎo)致恐龍滅絕的誘發(fā)因素,。

3. 取得了基礎(chǔ)地質(zhì)研究三項(xiàng)重大進(jìn)展

創(chuàng)建了完整的松遼盆地陸相地層標(biāo)準(zhǔn)剖面，建立了地層對(duì)比的“金柱子”,；建立了松遼盆地演化新模式,；首次發(fā)現(xiàn)了松遼盆地多次、短期海侵事件的新證據(jù),，豐富了白堊紀(jì)陸相生油理論,，對(duì)松遼盆地深部油氣勘探有重要的指導(dǎo)意義。

“松科二井”實(shí)現(xiàn)了哪些技術(shù)突破,？

1. 創(chuàng)新了超深井大口徑取心技術(shù)體系

在世界上首次研發(fā)并成功應(yīng)用 311mm大口徑一次取心成井技術(shù),；中空井底動(dòng)力繩索取心、機(jī)械輔助無(wú)損出心技術(shù),； 研發(fā)出系列大口徑長(zhǎng)鉆程取心鉆具和系列國(guó)產(chǎn)渦輪鉆具,。

研發(fā)的KT 系列長(zhǎng)鉆程取心鉆具

2. 創(chuàng)造了鉆探取心技術(shù)四項(xiàng)世界紀(jì)錄

創(chuàng)造了 311mm 口徑單回次取心長(zhǎng)度30m 紀(jì)錄；

創(chuàng)造了 216mm 口徑在井深超 4700m單回次取心長(zhǎng)度 41m 紀(jì)錄,；

創(chuàng)造了 152mm 口徑在超深井段單回次取心長(zhǎng)度 33m 紀(jì)錄,；

創(chuàng)造了 311mm 超大口徑超千米連續(xù)取心（1650m）紀(jì)錄。

獲得的松科二井超大直徑巖芯

3. 攻克了超高溫鉆井技術(shù)難題

研發(fā)成功超高溫的水基鉆井液體系,、固井、隨鉆測(cè)溫等系列技術(shù)和全金屬渦輪鉆具,，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)最高溫度（241℃）條件下鉆進(jìn)新紀(jì)錄,。

鉆井液循環(huán)示意圖

“入地”難于“上天”，未來(lái)我們會(huì)繼續(xù)“深鉆”,！

科學(xué)鉆探過(guò)程中會(huì)遭遇很多世界級(jí)難題,，其中就包括地球的“三高”（高溫,、高壓、高地應(yīng)力）問(wèn)題,。在“三高”條件下,，首先鉆機(jī)的配件和電子元件能否正常工作？

其次,，在此條件下井壁巖石容易破碎,，造成井壁垮塌、卡鉆等井下事故,。

最后,，從地表打至數(shù)千米深處，井斜度不能超過(guò)18度,，由于無(wú)法有效地探知井斜的發(fā)生,，這成為制約科學(xué)鉆探的世界級(jí)難題。

所以,，表面上看是打一口井,，實(shí)際上卻是在考驗(yàn)一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、基礎(chǔ)工業(yè)實(shí)力和整個(gè)科技的發(fā)展水平,。

近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái),，科學(xué)鉆探一次又一次帶給人們問(wèn)號(hào)與驚嘆，一次又一次推動(dòng)地球科學(xué)取得重大突破,，為人類(lèi)了解地球內(nèi)部,、研究地球變化和勘探各種資源開(kāi)辟了新的途徑。

中國(guó)在國(guó)際科學(xué)鉆探項(xiàng)目中所獲得的高水平的研究成果得到國(guó)際相關(guān)領(lǐng)域的普遍關(guān)注和高度評(píng)價(jià),。隨著中國(guó)科技實(shí)力的增強(qiáng),，科學(xué)家們將繼續(xù)“深鉆”，按照國(guó)家目標(biāo)做更多探索,，并引領(lǐng)世界地球科學(xué)的發(fā)展,！

本文由科普中國(guó)融合創(chuàng)作出品，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局科普辦公室  王莉  王穩(wěn)石 侯賀晟 章茵 丁群安 郭俊麗  張凡制作,，中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心監(jiān)制,，“科普中國(guó)”是中國(guó)科協(xié)攜同社會(huì)各方利用信息化手段開(kāi)展科學(xué)傳播的科學(xué)權(quán)威品牌