如何保障鉆頭在持續(xù)超高溫下不“中暑罷工”,是科學(xué)家們面臨的重要問題。松科二井工程總指揮、中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所所長張金昌介紹,鉆井越深,溫度越高,鉆井液的技術(shù)難度越大。松科二井每往下鉆進(jìn)100米,地下溫度會升高3至4℃,鉆到孔底的時(shí)候溫度已超過240℃。通過反復(fù)研究和實(shí)驗(yàn),團(tuán)隊(duì)研發(fā)出新型鉆井液配方,經(jīng)受住了井底高溫的考驗(yàn),刷新了我國鉆井液應(yīng)用的最高溫度紀(jì)錄。
“鉆地”成功后科學(xué)家們又面臨“取心”的挑戰(zhàn)。在一個(gè)極不均勻和復(fù)雜的球體上“動刀”,在保證鉆的井眼不能坍塌和崩裂的同時(shí),還要完整無缺地取出深部巖心,難度極大。
松科二井采用國內(nèi)首創(chuàng)的大直徑同徑取心鉆探工具,使用鉆探工具直接鉆進(jìn)一個(gè)大井眼,并一次性鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)井眼直徑,攻克了大直徑取心鉆頭破碎巖石和粗大巖心抓取、攜帶出井等關(guān)鍵技術(shù)難關(guān)。
如此一來,既省去了傳統(tǒng)的“小徑取心,大徑擴(kuò)孔”過程中的諸多工序,避免了“從小井眼到大井眼”鉆進(jìn)過程中的很多風(fēng)險(xiǎn),也節(jié)約了大量物資,同時(shí),獲取的巖心樣品實(shí)物量也比設(shè)計(jì)量多了5倍。
入地7018米!開啟中國“地學(xué)”新起點(diǎn)
在5月21日進(jìn)行的松科二井成果鑒定會上,李廷棟、康玉柱、武強(qiáng)、侯增謙、楊經(jīng)綏等院士及有關(guān)專家一致認(rèn)為,該成果實(shí)現(xiàn)了理論、技術(shù)、工程、裝備的重大突破,對拓展我國深部能源勘查開發(fā)新空間、引領(lǐng)白堊紀(jì)古氣候研究和服務(wù)“百年大慶”建設(shè)具有重要意義。成果總體達(dá)到國際先進(jìn)水平,在深部鉆探技術(shù)和白堊紀(jì)陸相古氣候研究方面達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
目前松科二井巖心已經(jīng)全部采集完畢,這將會在研究白堊紀(jì)古氣候演變以及未來人類生存環(huán)境演化方面發(fā)揮關(guān)鍵作用?!爸匝芯堪讏准o(jì),因?yàn)檫@一時(shí)期是離我們最近的溫室氣候時(shí)期,也是高二氧化碳、高海平面和高溫的‘三高’時(shí)期。搞清楚白堊紀(jì),對于研究未來地球演化——可能會進(jìn)入這種‘三高’時(shí)期具有重要借鑒意義。”松科二井首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士王成善說。