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标题: 挖地钻井1万米！除了石油，地底科学家还发现了…… [打印本页]

作者: 山中一日地上三年 时间: 2023-5-24 09:06
标题: 挖地钻井1万米！除了石油，地底科学家还发现了……

据中国石化微信公众号12月28消息，中国石化宣布“深地工程”再获突破，公司摆设在四川盆地的风险探井——元深1井顺遂完钻，完钻井深8866米，创下新的钻井深度纪录。此前，中国石化的仁探1井创下深度纪录为8445米。
8866米！这是一个什么概念？目前天下上最高的山峰——珠穆朗玛峰高度也就在8800米左右。掘地8800米，这个深度已经超过了天下最高峰的高度。
最古以来，人类对于地球深度的探索从来就没有停止过，对于地底深处究竟有些什么稀奇古怪的东西，人们一直充满了各种理想。在科幻小说中，地底生物（地底人）与现实地面人类出现的文明冲突，是科幻作家最喜欢制造的话题。
那么在地底深处，除了挖出来的石油和自然气，到底还有些什么机密的物质和征象？

硬挖10公里，地底有黄金！
人类目前挖得“最深”的井，是前苏联1970年时在科拉半岛，为了怀念列宁诞辰100周年开钻的科拉超深钻孔。
开挖科拉超深钻孔，其科研目标，是为了研究我们星球上最古老的岩石供地质研究利用，但是考虑到当时美苏冷战的时代配景，这口钻井也背负着“为国争光”的光荣使命。当时，美苏两国的科学家同时启动了向地球最深处钻孔，希望能率先挖穿地壳，到达地壳和地幔之间的分界面（地质学上的莫霍洛维奇不连续面），来证明自己国家的制度才是人类文明之光。
当时这个筹划有多被器重呢？整个科拉钻井工程是在前苏联地质部的直接向导下举行的，只有极少数的科学家得以到现场参加，而且所有参与钻探工作的人员均分得了一套莫斯科的公寓房，工作期间的月工资程度到达大学教授一年的年薪。这个项目说是苏联的“国家面子工程”一点也不为过。
正式开挖九年后，1979年6月，科拉超深井打破了之前由美国奥克拉荷马州Bertha Rogers超深井保持的9583米的钻井天下纪录，正式成为当时天下上最深的超深井。1983年，该井深度突破12000米，逾越了天下上最深的马里亚纳海沟。
1989年，科拉钻孔到达了它的最大深度——12262米。当时科研人员乐观地预计，该钻孔深度将于1990年到达13500米，到1993年到达15000米。
不过贫苦很快接踵而至，科学家们发现，越靠近地球内部向下钻探100米，温度则会升高3℃，在一万米的深度上，地壳的温度已经接近200℃，对钻探装备的粉碎非常严峻。
除了高温，地层压力梯度是征服地心的又一巨大障碍，超深井的井壁蒙受着来自周围数千米厚的地壳的程度压力，这口井就比如插进地球深处的一根脆弱蛋卷，光维持井壁不瓦解就已经是一个巨大难题，向下掘进变得越来越困难。加之苏联解体后科研经费告急，科拉钻探项目在1992年正式停止。
不过厥后科拉深井之以是着名，还是由于一则都市传说：传言称科拉超深钻孔在地下1.2万米的地方，科学家们惊讶地发现地心内部竟有一个空腔，他们利用超精度灌音机探测，却听到了雷同人类的惨叫声，他们认为自己挖开了“地狱之门”。
事实上，有关地狱之门的传说当然是子虚乌有的，这些纪录自己毫无根据，它们的最初泉源都是一些欧美不入流小报上的读者来信，只不过在厥后的转载过程中传得越发玄乎其玄了。
1992年停钻后，科拉超深井的相关科研工作仍连续了数年，直到2006年资金耗尽。2008年，科拉超深钻孔被封严，项目正式废弃，人类地心探索史上的一段传奇也就此落幕。

（被封印的科拉深孔井口-图片泉源：amusingplanet.com）
那么科学家们在地底1万米究竟发现了什么宝贝？听起来可能让你有些扫兴，并没有什么地底人类，在钻井深处，科学家发现了水的踪迹；在9千米至12千米的地层里，岩心里的黄金含量到达了4克/吨的品位，已经满意了贸易开采要求，但惋惜由于技能本事的限定，目前人类尚无法开采。除此之外，地底10公里并没有什么特殊之处。

石油公司“接棒”，探索地心之旅继续
冷战竣事之后，美国人也开始对于地心发掘这种既费钱又没有现实“干货”成果的科研项目厌倦了，美国国会终止了莫霍面相关科研项目标拨款。各国在科技研发方面越来越注意效益与现实劳绩，而非寻求政治上的象征意义，今后三十年间，人类对地心深度的钻探项目，基本都是以石油自然气贸易开采发掘为主。
2008年，卡塔尔的阿肖辛油井深度到达了12289米；2011年，俄罗斯在库页岛的OP-11油井到达了12345米；2012年，埃克森美孚石油公司的Z-44 Chayvo油井到达了12376米。这些石油勘探项目标掘进深度均已经超过了科拉深井项目，不过这些井都不是竖直向下钻探的，由于大型石油公司不是为了挖石头获取岩芯，而是为了挖石油，之以是挖那么长的延伸井，是为了用延伸井把许多油气藏串联起来。以现实的垂向深度计算，科拉钻孔依然是迄今为止到达地球最深处的人造建筑结构。
不过既然是贸易钻探项目，那就与政府拨款的纯科研项目不同，石油公司愿不乐意挖井，完全取决于项目标贸易前景，或者说得更详细一点，与油价程度的高低是痛痒相关的。高油价是刺激石油企业提升资源开支的最重要因素，而资源开支通过钻井转换成为产量。
近来20年，在2013年之前的高油价时期，石油企业总体利润程度较高，相关资源开支处于高位。不过从2014年起，直到2020年的“负油价”时期，由于OPEC与美国页岩气企业的油价“代价战”，国际油价连续下行，相关的石油钻探活动强度连续走低。
2020年全球油气上游资源开支仅为3280亿美元，较2019年降落32%，处于近10年来最低程度。国际能源署数据显示，尽管2021年油气代价反弹，但资源开支仍旧偏紧，整年油气勘探资源开支3510亿美元，仍低于2019年程度 27.3%。

不太过范例来看，不同范例石油公司的资源开支情况存在差别，其中以五大国际石油巨头（BP、Chevron、ExxonMobile、Shell和TotalEnergies）为代表的大型跨国石油公司资源开支减少；而以沙特阿美、俄罗斯的Gazprom以及我国“三桶油”为代表的国家油气公司资源开支恢复速率较快。
以文章开头提到的中国石化元深1井为例，该井最深到达目前四川盆地埋深最深的油气层——灯影组台缘丘滩气层。而据中石化官微介绍，其在四川盆地矿权区内拥有深层自然气资源量15万亿立方米，是中国自然气将来增储上产的重要范畴。为了保证我国的油气供应稳定可靠，将来我国石油勘探巨头“三桶油”在将来数年仍然会维持较为稳定的勘探开支，我国石油钻井的最深纪录在不久的将来仍旧有望被革新。

结语
对于进军地心，科学界对它的讨论已有数百年之久。早在17世纪，英国科学家罗伯特胡克就设想过发掘一条穿过地核的隧道作为新的旅行方式，并致函牛顿举行讨论。在19世纪的科学家看来，以当时的技能条件，钻一个直通地心的洞可比发射飞出太阳系的飞行器简单多了。
不过时至今日，人类发射的宇宙飞船早已发出太阳系，而人类对地心的探索，还仅仅止步于地壳下方10公里多一点的地区。如果把整个地球比作一个橘子，那么之前我们提到的科拉超深钻孔就连橘子皮都没有挖破，实在是有些太微不敷道了。根据地质学家的估计，地心温度在6000℃以上，而太阳表面温度不也就5000多℃而已，更不要说地心深处的极端压强了。从这个角度分析，征服地心，确实比探索太阳还要困难不少。

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