随着社会经济高速发展,石油等主要能源的需求逐年递增，全球能源逐年短缺，油气田的采掘也逐步向深层发展，促使深井、超深井的钻探技术不断发展。一般来说，4500m到6000m的井深为深井，6000-9000m为超深井，超过9000m为特深井。从4500m深井到6000m超深井的钻井实践，人类经历了约11年时间（从1938年到1949年），从6000m超深井到9000m特深井实践经历了23年时间（从1949年到1972年），从9000m特深井到12000m特超深井人类实践经历了约12年的时间（从1972年到1983年）。
经过漫长岁月，目前世界上钻深井、超深井的国家有80多个，其中，美国、前苏联、德国的超深井钻井技术装备和综合技术水平处于国际领先地位。人类如今可以离开地球，建立空间站，踏上月球，向上探索几十万公里远的地方，而向下的探索又进行到哪一步了呢？让我们一起看看这些不断“突破极限”的超深井！
地下3-20km简单示意图
7002井：中国第一口超深井——6011m
歌曲《我为祖国献石油》响彻大江南北，歌词中“嘉陵江边迎朝阳”、“天不怕，地不怕”，反映了四川石油大会战的火热场景。中国第一口超深井——7002井在武胜县万善镇钻探成功。7002井又叫女基井，它是研究地层、地震以及油气资源的重要参照井，在我国石油钻井史上具有里程碑意义。它于1971年开钻，1976年停钻，井深6011米。7002井钻探成功，创造了当时国内“三个第一”——第一口超深井；第一口采用美国边际负荷法设计套管柱的井；第一口成功利用静止高温高压凝结试验方法进行固井的井。这口原计划打到7002米并以此命名的深井，因为其6011米以下都是岩浆岩，并不储存石油，所以就决定不再钻探了。虽然不再产油，通过这6011米的井深，人们了解到四川盆地下有丰富的盐卤、黑卤、黄卤等资源，地矿部门还研究出四川有18个层位可以开采天然气，每层位500米至1000米不等。7002井是特殊历史时代的见证，是“超英、赶美、追苏”口号下的直接产物，如今的7002井，仍矗立在旗井村，向世人展示着那段光辉而又不平凡的历史。
参加7002井钻探会战的石油工人
中国第一口超7000米超深井“争气井”——7175m
新中国第一口超7000米超深井——关基井坐落在四川省绵阳市梓潼县观义镇池塘村，三年探钻7175米，使我国跃入当时世界深井钻探的先进行列。上世纪七十年代，世界上能钻7000米以上超深井的国家只有美国和苏联。钻超深井需要多项科技的支撑，体现的是大国深度，每向下一米，都是在深层油气勘探开发领域的新挑战！
毫无疑问，这是一口科研井，一边钻探一边进行技术攻关。也是一口“争气井”，为中国工人阶级争气，为中国人民争气。这口深井是由当时川西北矿区7001钻井队承钻，1974年12月17日开钻，1977年12月4日完钻。钻井队先后战胜高温、高压、盐水层、石膏层、垮塌层等一系列技术难关。取得了川西北地区白垩系-二叠系完整可靠的地质剖面，开展了7项录井，取得了33项资料，334514个数据，发现了32个油、气、水显示和气测异常段，为川西北地区石油勘探打开了新局面，为研究川西北-川中过渡带的石油地质情况提供了“一手”资料。
中国第一口超7000米超深井——关基井
中国轮探1井——8882m
我国目前最深的井是位于塔里木盆地的轮探1井，井深8882米，刷新了亚洲陆上第一深井纪录（于2018年6月28日开钻），实现了钻探“地下珠峰”的梦想，更标志着塔里木盆地超深层勘探取得重大突破，为高效勘探开发我国超深层油气、保障国家能源安全作出重要贡献。塔里木盆地被认为是世界油气勘探难度最大的地区之一，目前在我国西部边陲已建成3000万吨大油气田和300亿方大气区。4年间油气产量净增644万吨，相当于每年新增一个百万吨级大中型油气田。累计向西气东输供气超3000亿方，折合减少二氧化碳排放5亿吨。塔里木油田不断挑战深地极限，2022年5月19日，设计斜深达9186米的塔里木油田满深10井鸣笛开钻，钻井深度将超越轮探1井。满深10井位于塔里木盆地北部的新疆沙雅县境内。这里地质构造异常复杂，是世界级勘探“禁区”。这口井的钻探目的是进一步探索富满油田的奥陶系储层的发育情况、含油气性与流体性质，以实现该断裂带的勘探发现。
向地球深部进军
石油工人在作业
德国KTB深井——9100m
大陆超深钻曾是冷战时期地学领域最有代表性的一项工程。德国是继苏联之后第二个设计和实施以科学研究为目标的大陆超深钻的国家。在1981年“联邦德国大陆超深钻计划”研究报告发表后，1986年在巴伐利亚州东北部的上普法尔茨地区（德语：Pfalz）选定了超深钻井位，并于1987-1989年先在距主孔200m处打了一口4km深的试验井。1990年，德国大陆深层钻探计划（KTB）在巴伐利亚州启动，主研究孔正式开钻，已于1994年11月终孔，终孔孔深9.1km，它是世界第一口使用自动垂直钻井系统（VDS）的井，并且建立了世界最先进的深井长期观测系统。
美国巴登-1井——9159m
美国自上个世纪70年代以来，几乎每年要钻四百多个4500m以上的深井。随着钻井技术的不断发展，钻井速度也不断加快。据对美国和加拿大1049口井的统计，4500米以上的深井，美国平均钻井时间为75~200天，加拿大为190天。且在超深井钻井技术领域美国依然处于世界领先水平，早在1972年，美国就完成了世界第一口特超深井巴登-1井，井深9159米。
科拉超深井——12262m
一片摇摇欲坠的建筑物，一个沉重生锈的井盖，一圈牢牢钉着的螺栓，在俄罗斯科拉半岛（The Kola Peninsula ），这个临近挪威国界的荒原之中，仿佛封印了什么不为人知的秘密。
科拉超深钻口位置
没错，它就是震惊了上个世纪的科拉超深钻孔，是苏联在科拉半岛 （Kola Peninsula）设立的科学钻探项目。于1970年纪念列宁诞辰100周年时开钻，与登月任务一样，超深钻探所需的技术必须从头开始摸索。由此大国之间也悄然展开了一场地球钻探的竞赛，在冷战期间，美国和苏联都制定了雄心勃勃的钻探计划，试图穿过地壳，接近地球中心。
工人们正在钻机旁工作
位于北极圈深处的科拉半岛上，拉开了钻探工作的序幕。第一阶段的钻探，设计钻探5000米，实际已达到了7263米。这也使之成为设备达到的最深纪录，也让科拉超深钻孔一举成为了当时欧洲最深的钻孔。第二阶段钻探，科拉超深井就打破了之前由美国俄克拉荷马州伯沙罗杰斯（Bertha Rogers）超深井保持的9583米的记录，正式成为当时（1979年）世界上最深的超深井。钻探工作一路高歌猛进。1983年，该井达到了12000米，超越了世界上最深的马里亚纳海沟。1989年，科拉超深钻孔首次达到了它的最大井深——12262米。钻探工作在1992年停止。虽然停钻了，但此后针对科拉超深井的资料和数据研究仍持续了数年，直到2006年资金耗尽。2008年，该地址被废弃，科拉超深钻孔被牢牢封严，一代传奇终于落幕。
工人们正在钻机旁工作
一般来说，地壳厚度为5-70千米：大洋地壳的厚度较小，一般5-10km，平均7-8km；大陆地壳厚度大，平均35km；青藏高原最厚，可达60-70km；沿海平原最薄，最薄处约20km。所以即使按最薄的陆壳算，科拉超深钻孔也才刚刚钻透一半，更别提那些比较厚的地方了。而按照地球的平均半径6371千米来计算，科拉超深钻孔也只钻到了0.2%的位置，实在是太微不足道了。
地球的内部构造
1：大陆地壳；2：海洋地壳；3：上地幔；4：下地幔；
5：外核；6：内核；A：莫霍面；B：古登堡面；C：莱曼面
虽然科拉超深钻孔的直径不大，却帮助我们窥探到了丰富多彩的地下世界，也首次提供了以前无法到达的深度的有关古老大陆地壳成分和构造的直接资料。
事实上，到了今天，科拉超深钻孔的井深纪录已经被一些“后起之秀”给打破了。2008年，卡塔尔的阿肖辛油井达到了12289米；2011年，俄罗斯在库页岛的Odoptu OP-11油井达到了12345米；2012年，埃克森美孚石油公司的Z-44 Chayvo油井达到了12376米；2017年，埃克森美孚石油公司的“世界之最”钻井达到了15000米。但由于这三口井为斜井（指在钻井工程中，具有倾斜角度的井），所以以垂深计算，科拉超深钻孔仍是世界上最深的井，也是世界上最纯粹以科研为目的钻探井。
阿肖辛油井——12289m
位于中东地区的卡塔尔阿肖辛油井（Ashokine），其井深达到了12289米，是2008年的时候在卡塔尔地区所钻出的，其纪录在2011年的时候被位于俄罗斯地区的Odoptu OP-11油井12345米所打破，因此沦落为世界第二深的钻井。
深井钻机
Odoptu OP-11油井——12345m
随着全球超深井技术的不断突破，埋深超过万米的油气田不断发现。不仅带来巨大的经济回报，而且对地下深部的科学研究提供了可能性。位于俄罗斯库页岛上的Odoptu OP-11油井，其井深达到了12345米。一举打破卡塔尔的阿肖辛钻井所保持的12289米记录，凭此纪录坐上了当年（2011年）“世界第一油井”的宝座。但是该钻井绝大部分为水平段，其垂深仅为1784米。
萨哈林Z-44号油井——12376m
2012年，Z-44 Chayvo油井创下了井深12376m的最新记录，比世界最高峰珠穆朗玛峰还高出3000多米。埃克森石油天然气公司发布了下面这张图告诉我们，世界上的地下油田有多深，井深达到40000多英尺，几乎相当于15座全球最高摩天大楼Burj Khalifas的高度，也等于世界记录的热气球飞行高度的2倍（1英尺=0.3048 米）。
深度示意图
“世界之最”钻井——15000m
随着石油需求的增长以及技术的不断发展，自上世纪50年代末，越来越多的企业开始钻探更深的油气井，石油钻井的深度也不断刷新记录。目前，世界上最深的油井属于埃克森石油天然气公司（Exxon Neftegas Ltd ），于2017年11月在库页岛萨哈林-1号项目实施的鄂霍次克海Chaivo油田Orlan平台所完成的“世界之最”钻井，井深达15000m。
萨哈林-1号项目可谓“超深井专业户”。自2003年萨哈林-1钻井项目开始钻井以来，已创造了多项世界超深井纪录。在其众多超深井世界纪录的背后，更是巨大的回报。萨哈林-1号项目目前共包含Chayvo、Odoptu和Arkutun-Dagi三个油田，高达23亿桶石油和4.84×1011m3的天然气。
主要参考文献：
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