从万米深井到“梦想”号，我国海陆钻探不断向深、向远
从万米深井到“梦想”号，我国海陆钻探不断向深、向远
我国首口万米深井完钻、“梦想”号大洋钻探船入列并完成多个航次试钻、陆上和海洋超深层油气勘探实现重大进展……10月18日，由中国科学院学部主办的科学与技术前沿论坛（海陆深钻与资源能源新领域）在广州南沙举行，100余位专家围绕“陆地深钻的成就与挑战”“大洋钻探的成就与瓶颈”“深钻赋能资源能源新领域”等议题展开讨论，深入分析了我国海陆钻探工程向深、向远发展所面临的科学问题、技术瓶颈和突破路径，为我国在海陆钻探与资源能源新领域提供了重要参考。
万米深井不是终点，而是起点
我国已钻成8000米以深的超深井300余口，但万米深井一直是一道难以逾越的“天堑”，对超深钻探仪器、深部设备系统的开发提出了更高要求。
我国首口万米深井完钻，并在陆地万米深层首次发现天然气，钻探工程技术难度对标13项指标位居世界前列。
“打完万米井之后，我们面临着许多新的问题。”中国工程院院士孙金声指出，万米深井钻探带动了超深井钻机、高强度管柱、超硬钻头、抗高温材料和恶性井漏治理等关键技术取得突破。但万米井之后，深部地质认识、极端工况工具材料、安全高效钻探等新问题更加突出。
一方面，万米井井身结构优化技术尚不完善，关键工具在超万米复杂环境下的可靠性和使用寿命等性能难以满足工程要求；另一方面，万米附近地层坍塌机理尚不清楚，缺乏有效的防治手段，井下动力装置、超深地层堵漏与安全预测等关键拓展工具仍不能满足要求。
他建议，下一步要建设深地空间站国家科学基础设施，利用现有万米井开展仪器装备、工具材料验证转化，推进深地钻探数字化、智能化，实现地面与井下全流程闭环，集中攻关抗高温核心材料与元器件，构建自主可控的装备、工具、材料、软件技术体系，为保障国家能源安全提供支撑。
“梦想”号，向无限海域进发
地球由地核、地幔和地壳组成。海洋的地壳比陆地更薄，其莫霍面（地壳与上地幔的边界）位于大洋之下约六七千米。“打穿莫霍面、进入上地幔”是全球科学家长久以来的梦想。
深钻技术不仅能够让人们了解地球深部组分和构造，还能深入理解地震、海啸等自然灾害，探索地球深部的资源。我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在南海执行试钻，钻获多套火山角砾岩与玄武岩，初步验证了水深加钻深5000米级的作业能力。
“我们希望利用‘梦想’号去突破更多的重大科学问题，把中国海洋钻探带到全球无限海域。”广州海洋地质调查局研究员孙珍说道。当前深海钻探还存在诸多技术卡点和瓶颈，如钻前选址存在基底定不准、位置定不准、深度算不准、岩性测不准等问题，取存硬岩钻探速度慢、取心效率低，钻头寿命短、钻井液污染样品等。
为此，应该在钻前围绕钻探目标高精度成像、位置与目标精准定位、钻中硬岩快速钻探取心装备技术、高温岩心内钻井液研发、随钻测井、高温通讯、钻后井中观测等方面发力，逐级开展试钻检验，通过顶层设计，协同解决前沿科学问题。
在海洋随钻测井技术和装备方面，中国科学院地质与地球物理研究所研究员赵亮认为，未来应重点攻关高温高压核心元器件与传感器、高速遥传与近钻头超前探测等技术，集成多物理参数一体化的测井模块，推进井下智能感知与数据闭环解释技术研发，完善国产化成套装备体系，支撑深水复杂油气安全高效开发和大洋科学钻探。
向深部走，要兼顾安全和高效
向深部进军，既是地球科学的前沿领域，也是保障资源安全的战略选择。“超深层勘探将成为未来重要储量增长极。”中国石油勘探开发研究院窦立荣教授认为，全球超深层勘探总体勘探程度仍极低，可能存在油气聚集的“黄金带”，资源潜力巨大。未来需强化超深层油气成烃-成藏机理研究和资源评估，开展地质-工程-智能一体化评价。
与会专家指出，未来大洋钻探不能只看“打多深”，更要看“为什么打、值不值得打、能不能安全高效地打”，要海陆联动，形成技术双向转化。
“陆地与海洋深部钻探不断取得发现，但安全与高效仍是两大核心问题。”中国石油大学（华东）孙宝江教授指出，深部钻探仍面临破裂压力窗口极窄、井喷风险高、机械钻速低等挑战。他分析了多元协同破岩、智能钻井等技术的发展方向，认为应加强井下参数优化、工具可靠性、试验平台和工业化验证，推动安全高效建井技术从试验走向规模应用，为深地、深海复杂油气勘探开发提供工程保障。