科研人员在查看刚取出来的岩心 。
王稳石摄
黑龙江安达市 , 一片开阔的黑土地上 , 一座钻塔巍峨矗立 , 高耸入云 。 在这里 , 松科二井创造了井深7018米的成绩 。
2014年4月13日开钻 , 2018年3月18日完钻、5月26日完井 , 历时4年多 , 松科二井最终井深为7018米 , 获取了415万组24T(1T相当于1000G)的深部实验数据 , 超额完成目标 , 实现了理论、技术、工程、装备的重大突破 , 形成具有自主知识产权的科学钻探技术和方法体系 , 提升了我国地球深部探测的能力和影响力 。
岩心是认识地球最有价值的资料 , 比黄金还珍贵
“上天难入地更难” 。 人类航天探测器在太空留下足迹 , 深海潜水器突破洋底极限深度 , 然而 , 相比“上天下海” , 由于地壳岩石重重阻隔 , 人类对地下世界知之甚少 。
大陆科学钻探不同于普通石油钻探 , 取出完整的岩心是最关键的环节 。 松科二井不仅要打到预定深度 , 为了实现地层研究厘米级的要求 , 还必须实现95%以上的岩石取心率(取出来的岩心长度与钻井深度的比值) , 这在世界上都是没有先例的 。
“读取的数据越清晰精准 , 越有科学研究价值和指导意义 。 我们从一开始就围绕取心率95%这一高要求开展技术攻关 。 ”中国地质调查局副局长李金发说 。
钻探面临一系列世界级难题:在地球的高温、高压、高地应力“三高”条件下 , 要确保钻具的配件和电子元件能正常工作;同时 , 要尽可能避免井壁岩石破碎造成井壁垮塌、卡钻等井下事故 。
“表面上看是打一口井 , 实际考验的是国家的经济和基础工业实力以及科技创新能力 。 ”李金发说 。
“钻井是一项高难度、高技术含量、高经验依赖性的工程 。 ”松科二井工程指挥部钻井工程室主任王稳石说 , 如果将地球比喻成鸡蛋 , 目前人类探寻地球深部的探测 , 连鸡蛋壳都没有穿透 。 “由于地层不稳定 , 往下钻时刻都有可能发生意外情况 。 ”王稳石说 , 在现场的每一天都高度紧张 , 每向下一厘米大家都会感到莫大的快乐 。 “有时候一厘米一厘米往下 , 进尺慢的时候 , 一个小时不到50厘米 。 ”
“高于96%的取心率 , 获得了连续完整的4014米岩心 。 ”在松科二井成果汇报会上 , 这组数据被地质专家们津津乐道 。
“岩心是认识地球 , 尤其是探究地球内部情况最有价值的资料 , 比黄金还珍贵!”王稳石说 , 岩心作为地下岩石的剖面截取物 , 是人类了解地球深部唯一的实物资料 。 取出岩心后 , 地学家们通过技术手段进行分析研究 , 可以用来了解地球的成因、研究古环境古气候的变化规律、研究地质构造运动、发现矿产资源和油气资源等 。
“这些宝贝很娇气 , 很容易碎裂 , 要精心照顾” 。 这批珍贵的岩心目前已移送到中国地质调查局实物资料中心 。 采访人员看到 , 岩心呈圆柱形 , 按照要求 , 无论大小 , 每间隔10厘米或20厘米要贴上唯一的“身份证”编码 , 包括钻孔名称、回次号、岩心段等编号 , 这些数据伴随着岩心一起存入位于实物资料中心的国家实物地质资料库 。
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