“超级电梯”，向地心进发｜国家工业密码·未来篇

新疆塔克拉玛干沙漠里，

矗立着一个相当于24层楼高、

能吊起900吨重量的

“科幻机甲”。

不过，它的任务只有一个：

作为一个能一头扎进地球深处的

“超级电梯”，

带着中国人的梦想向地心进发。

这，就是中国石油锻造的

全球首台12000米特深井自动化钻机。

可我们为什么要费这么大劲

往“地心”钻呢？

造这个“超级电梯”到底有多难？

除了找石油，它还能干嘛？

今天，小新就来好好聊聊

它背后的硬核故事。

中国是能源消费大国，

但易开采的浅层油气资源正在快速消耗。

要端稳端牢能源饭碗，

就必须向地球更深处寻找

“深藏不露的宝藏”。

所以，向地球深部进军，

是国家能源安全的迫切需求。

数据显示，

我国陆上深层超深层油气资源

占全国总量的34%，

且新增储量中超深层的占比逐年攀升。

探索万米地层，意义重大。

同时，

超万米深地勘探

被公认为衡量国家工程技术与装备水平的

重要标志。

“向地球深部进军

是我们必须解决的战略科技问题。”

中国工程院院士孙金声指出，

“超深层已成为我国油气资源

增储上产的主阵地，

是端牢能源饭碗的重大战略选择。”

12000米特深井自动化钻机在深地塔科1井钻井时的应用过程

那么，为什么以前钻不了呢？

这里面，有不少道阻且长的世界级难题。

首先，

深地探测面临着

极温、极压、强腐蚀和

巨大负荷等极端环境。

以中国石油完钻的

深地塔科1井为例，

这个位于塔里木盆地的超深井

有7项难度指标位居全球第一：

地下温度超200℃、

压力突破130兆帕、

井壁承受应力超660吨……

在如此极端环境中，

用普通设备尝试，

等于把它们投入烤箱，

电子元件会瞬间失效，

金属结构也可能濒临崩溃；

而可以承受深地极端环境的设备，

在过去很长一段时间被国外巨头垄断，

价格高昂且供应受限。

其次，

钻探万米对钻柱控制精度的要求极高。

连接钻头和地面钻机的钻柱，

是一根长度超过万米、

由数百根钻杆连接而成的

“超细长面条”。

这根“面条”的自重就达到数百吨，

在地面转动它，

就像站在摩天大楼顶端

用一根超长的竹竿

去挑动地面的一颗黄豆。

任何微小的操作失误，

都可能在万米长的钻柱上被放大成

剧烈的“鞭甩效应”，

导致钻柱扭断、卡死在井中，

甚至引发井壁坍塌、井喷等重大事故。

面对这些世界级难题，

中国工程师们没有退缩。

2022年底，

研发12000米自动化钻机的任务

被定为中国石油高优先级项目。

一场硬仗，就此打响。

12000米特深井自动化钻机在深地塔科1井现场

普通钻机提升能力不过三四百吨，

要支撑万米钻探的巨大负荷，

传统的钻台和提升系统不堪重负。

中国石油自主研制的6000马力巨无霸绞车

最大提升能力达到了900吨，

相当于能稳稳吊起600多辆小轿车；

搭载的70MPa超高压循环系统，

为攻克万米深井超高温、高压、地层挤压等

世界级难题提供了强大的动力支撑。

过去的钻机，

各系统像一群需要逐个指挥的士兵，

而现在的钻机控制系统，

则如同一位高明的交响乐团指挥家，

它能同时指挥动力猫道输送管柱、

钻台机械手抓取对扣、

铁钻工旋紧丝扣、

顶驱旋转下压、

二层台机械手排放钻柱……

多个设备如臂使指，

协同流畅，

动作行云流水。

司钻坐在控制室里，

动动手指或按下一个键，

就能指挥整个钻台的复杂作业。

在环境脆弱的塔克拉玛干沙漠，

保证项目有序进行的同时不破坏当地环境

也是一大挑战。

中国石油钻机的动力猫道、

钻台机械手、

二层台排管装置等关键执行机构，

采用了更先进、更安静的电驱动技术，

这些技术彻底消除了

传统液压驱动模式下

液压油泄漏的污染风险，

运行噪音也大大降低。

安全是万米深井钻探的生命线，

中国石油编织了一张“天罗地网”，

全方位保证钻井现场的作业安全。

电动辅助绞车、

电驱钻井液闸阀组等辅助设备，

实现了司钻的远程精准操控，

将作业人员从高压区域等

危险区域解放出来，

从根本上保障了人员安全。

动态防碰安全管理系统

如同给钻机装上了

“电子眼”和“防撞预警雷达”，

实时监控钻台上众多运动设备

（机械手、顶驱、吊卡等）的位置，

一旦有碰撞风险，

系统会立即预警，

甚至自动停止危险动作。

几十米高的井架和庞大底座的起升，

过去是高风险作业，

而远程遥控起升井架底座

让工程师可以在安全距离外

通过遥控器精准控制起升过程，

彻底规避了人身伤害风险。

同时，中国石油还应用了

多重互锁与应急机制，

通过设置严密的安全逻辑互锁

防止误操作，

并配备完善的

紧急停机、防喷器控制等应急系统。

2025年2月20日，

中国石油对外宣布，

中国首口超万米科探井——

深地塔科1井在地下10910米胜利完钻。

塔科1井成为当时亚洲第一、

世界第二垂深井，

标志着我国自主攻克了

万米级特深井钻探技术瓶颈，

钻探能力跻身国际先进行列。

随着钻头挺进至10910米深度完钻，

585天，

12000米自动化钻机带动钻具

突破了地下12套不同岩性、

不同压力层系的地层，

从地心取出堪比月壤珍贵的岩芯。

这些来自数亿年前的岩石标本，

首次在全球陆地万米深层发现油气显示，

不仅将揭示地球深部流体系统与地热结构，

更将推动形成中国特色

万米油气成藏地质理论。

12000米特深井自动化钻机在深地塔科1井钻井时的应用过程

12000米特深井自动化钻机的

国产化意义非凡：

关键部件100%实现国产替代，

材料装备国产化率达90%，

彻底解决了核心部件“卡脖子”问题。

2024年1月，

它成功入选

“2023年度央企十大国之重器”。

在与复杂地质岩层与深地的未知较量中，

12000米自动化钻机

不仅验证了自身的性能实力，

更助力了中国石油奠定

万米深地工程技术领域的

国际领先地位。

地下万米不是终点，

而是新探索的起点。

这座“超级电梯”承载着

中国智造的荣光，

更肩负着端稳能源饭碗的战略使命。

当人类不断突破

深空、深海、深地的边界，

有一件事愈发明晰：

向未知进军的勇气，

是一个民族最珍贵的“重器”。