嗯。曾经,这里只有风沙流动的声音。直到他的到来。蒜台准备下钻,开始下钻。伴随着机械的轰鸣,这个庞然大物沟通了地上地下两个世界。地面之上相当于20层楼高的钢铁塔架,在大墓之中巍然矗立,但比它更加庞大的,却在地面之下近九千米。
你没有听错,比珠穆朗玛峰的海拔还要多出近米。这就是在中国最大沙漠中建成的中国最深图井,它和周围48口垂直深度均超过八千米的超深井一起,被称作深地一号。
他们每天生产的原油经过炼化,可以同时装满两万多辆小轿车、四艘轮船、一架飞机。但是,我们为何要在茫茫大漠之中钻出如此之深的油井?用这样的方式开采石油又真的值得吗?在接下来的视频里,我们会尝试解答这些问题,但首先让我们一起深入地下九千米。
在这里,随着深度增加,地层的温度和压力都将逐渐升高。等到了这口钻井的尽头,将是超过度的高温、倍于大气压的高压以及无尽的黑暗。就在这一片黑暗中,一枚由特殊工艺铸造的钻头正在用密密麻的金刚石牙齿打碎层层地层,向更深处前进。连接钻头与地面就是钻杆。理论上,打得井有多深,钻杆就得有多长。
尽管从外观上看,单根钻杆的长度不过十米,直径也不过14厘米,但也就是这样,看似纤弱的空心钢管通过0多节节节相连,就能深入地下米,为钻头传输动力。这种足以破碎的动力主要来源于地面之上的这台钻机,它通过一个巨大的电动机持续旋转,自上而下带动所有钻杆旋转。下钻就像拧螺斯一样,而紧连着电动机的还有一组巨大的滑轮系统,这也让钻机拥有了另一重实力。
因此,在这口钻井的一生中,大约会消耗20枚钻头,这意味着每当更换钻头时,就必须将地下的所有钻杆一节一节的提起后拆卸下来,直到在最末端装上新的钻杆,再一节一节拼装好,重新放回地下继续钻击,如此往复数十次。到这里,钻机、钻杆、钻头已经全部就位,但我们还是不能开钻,为什么呢?答案就在这根连接着钻杆的水带。
它将一种密度很大的流体沿着空心的钻杆注入井底,这样不仅能够冷却钻头,还能将钻头切下的岩石碎屑全部带回地面,以免在井底发生堆积,影响钻井。接着,这些流体将经过过滤、分离、筛选等工序后再返回井底,实现在地面与井底间的往复循环。这次就是钻井液,不过它的用途还不止于此。年,位于黑龙江大庆油田的钟71井在钻至地下米时,由于巨大的压力差,地层中的石油和水瞬间喷涌而出。
在这千钧一发之际,37岁的王进喜带头跳入泥浆池,用身体将黄土和水泥混入钻井岩,形成密度更大的流体,重新注入地下,才终于平衡了地层压力,控制住了井喷。可以想象,面对上下0多米的地层压力变化,钻井液的调配将至关重要。与此同时,为了稳固松软的井筒,避免钻井液大量进入地层污染地下水等,人们还必须放入特制的钢管,并在钢管与地层的空隙间浇筑水。
当多层钢管层层嵌套,就能确保整个井土的通畅和稳定。再加上防止井喷的其他设备、回收处理废水的管道系统、防风固沙的草方格输电网络、沙漠公路和50多位钻井技术人员,你就可以拥有一座完整的、能够深入地下九千米的超深井。不过,这样一口井,也仅仅是人们在地下深处寻找石油的冰山一角。实际上,利用钻杆上的导向系统,人们可以在地下打出千变万化的轨迹,因为只有这样才能在千变万化的地层中准确找到油气。而这些被纵横交织的断层所切割的地层,在另一个视角下就像一个巨大的碎盘子,而这就是中国陆地上最大的含油盆地塔里木盆地。曾几何时,这里还是汪洋大海,亿万年来的沧海桑田,将大量生物遗体埋藏在地层深处。在地下高温高压的环境中,它们的部分组成物质会发生多种物理化学反应形成石油,并逐渐迁移到岩石的孔洞和缝隙中存储起来。而类似这样的过程在中国很多地区都有发生,尤其是松辽、渤海湾、鄂尔多斯、四川柴达木以及准噶尔等盆地,它们也正是中国油气资源分布最集中的地区。
然而,和中东地区地面冒油的情况截然不同,在塔里木盆地,石油的平均埋深超过六千米。深地一号更是超过米。因此,当一座座塔架在无边沙漠中拔地而起,当一座座油井钻入地下近万米,这无疑是我国石油工业的进土,却也是一种万不得已的选择。但正因如此,才让我们脚下这片油气资源需求量极大但储量却不丰富的土地,依然保持着每年近30的原油自给率,而不是彻底依赖进口的。回想新中国成立之初,全国仅有三个油田,总计48位勘探人员,以及灵台自主建造的钻井设备。甚至有外国专家断言,在中国开发石油是没有希望。但中国的石油工作者们却没有就此罢休,他们在全国的版图上一块一块地勘探,直到探变可能存在使用的每一个角落。
不过,要想真正得知探测结果是否准确,那就只有一个办法。钻入地下亲眼看。也正因如此,到上世纪60年代,随着钻井越打越深,深度米的大庆油田、米的胜利油田,以及均超过亩大的油田和辽河油田等等才相继被发现,中国也一度成为世界上重要的石油出口国。然而,随着高歌猛进的经济发展,加之老油田产能的逐渐衰退,到年,中国的石油进口量开始超越出口量,并一直持续至今。去地下深处更深处寻找更多石油已是大势所趋。时至今日,中国已有多头超深井,它们和全国大大小小的油井一起,已不到当前世界1.5%的石油储量,生产了世界47%的石油,甚至超过伊朗和阿联酋,位列世界第六。但这还远远不够,因为去地下深处寻找能源并不是钻探深井唯一的事。在这座仓库之中,存放着满满当当的岩石样品,你能猜到吗?它们都是由塔里木盆地中的一座座钻井从地下深处开采出来的岩石之心。如果将它们连接起来,长度可以超过公里。而当他们重见天日的那一刻,也将地层中记录的海陆变迁、气候冷暖的线索呈现于世人眼前。然而,即便是人类当前想方设法抵达的最大深度也不过一两两百六十二米,如果将这颗行星比过鸡蛋,甚至还没有打穿它的蛋壳,几乎是微不足道。
但这些遍布全球的钻井就如同一根根地球探针,他们等待着向这个年轻的智慧物种讲述这颗行星古老的故事。或许有一天,正如一代人终将老去,这个由化石能源点燃的时代也将迎来新的转折。当千军万马散去,风沙与孤寂似乎就是这些时代造物的终局,但它们带给人类的对这片土地、这颗星球的认知,将会永远伴随着他们的国家,他们的文明一直延续下去。