“我宣布,松科二井勝利完井!”5月26日,在大陸科學鉆探工程(松科二井)完井暨學術(shù)研討現(xiàn)場會上,中國地質(zhì)調(diào)查局副局長、松科二井工程領(lǐng)導小組組長李金發(fā)宣布:松遼盆地大陸深部科學鉆探工程即松科二井超額完成預定目標,勝利完井。
至此,歷時4年多時間,松科二井勝利完井,完鉆井深7018米,這也成為亞洲國家實施的最深大陸科學鉆井和國際大陸科學鉆探計劃(ICDP)成立22年來實施的最深鉆井,同時也是全球首個鉆穿白堊系陸相地層的科學鉆探井。這也標志著我國在“向地球深部進軍”的道路上又邁出了堅實的一步。
松科二井是在黨中央、國務院的堅強領(lǐng)導下,自然資源部在財政部、國家發(fā)改委、科學技術(shù)部、教育部的大力支持下,積極落實習近平總書記關(guān)于“向地球深部進軍”的要求,在黑龍江省安達市實施的大陸深部科學鉆探工程。在鉆井過程中攻克了超高溫鉆探和大口徑取心等地球深部探測重大技術(shù)難題,獲取了415萬組24TB的深部實驗數(shù)據(jù),超額完成了預定目標,實現(xiàn)了理論、技術(shù)、工程、裝備的重大突破,顯著提升了我國在地球深部探測領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力和國際影響力。
李廷棟等院士專家對松科二井成果給予高度評價,認為成果總體達到國際先進水平,在深部鉆探技術(shù)和白堊紀陸相古氣候研究方面達到國際領(lǐng)先水平。外國專家學者也對松科二井成果高度認可。國際大陸科學鉆探計劃發(fā)來的賀信中表示,松科二井深度史無前例,該項目不僅對中國大陸科學鉆探,而且對大陸科學鉆探工作具有“引領(lǐng)”作用,在科學上、技術(shù)上和國際合作上都是“燈塔性”樣板工程。
入地難,難于上青天
地球深部蘊藏著無盡的科學之謎,是維系萬物生存的物質(zhì)根本、能量基礎。由于堅硬的巖石、高溫高壓的極端環(huán)境,人類對地球深部的認知遠未達到對太空的認知程度。
習總書記在全國科技創(chuàng)新大會上指出,向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題,為科技強國建設指明了方向,鞭策著新時代的奮斗者向“無人區(qū)”挺進。
科學鉆探是獲取地球深部物質(zhì)和了解地球內(nèi)部信息最直接和最可靠的方法,被譽為人類的“入地望遠鏡”和地球內(nèi)部物質(zhì)的“采樣器”。
中國科學院院士侯增謙在接受記者采訪時表示,“松科二井在基礎地質(zhì)研究的成果,對我們了解地球深部的物質(zhì)、結(jié)構(gòu)、組成、動力學過程,最后了解整個地球系統(tǒng),具有重要意義。”
松科二井創(chuàng)建了完整的松遼盆地陸相地層標準剖面——“金柱子”,為開展區(qū)域性和全球地層對比研究提供了重要的陸相“標尺”,并且揭示了松遼盆地深部地質(zhì)構(gòu)造特征,發(fā)現(xiàn)了古大洋板塊俯沖、聚合的深部證據(jù),構(gòu)建了盆地早期基底雙向匯聚、后期伸展反轉(zhuǎn)的陸內(nèi)盆地演化新機制,為松遼盆地成因再認識及深層油氣勘探提供了理論指導。除此之外,松科二井的成果豐富了白堊紀陸相生油理論。白堊紀一直是油氣資源調(diào)查的重要靶區(qū),松科二井首次發(fā)現(xiàn)了松遼盆地多次、短期海侵事件的新證據(jù),提出了白堊紀海侵事件是有機質(zhì)富集和烴源巖形成的重要因素之一的新認識,對松遼盆地深部油氣勘探具有重要的指導意義。
看高峰,高峰就在這里
當中國特色社會主義進入新時代,中國人民的創(chuàng)造精神正在前所未有地迸發(fā)出來。如何跑出創(chuàng)新“加速度”,攀登發(fā)展新高峰,成為擺在新時代奮斗者面前的新課題。
21世紀,人類面臨生存發(fā)展新的考驗,面臨資源匱乏、環(huán)境惡化、災害頻發(fā)的巨大挑戰(zhàn),必須向深部進軍,這已經(jīng)成為全球科學家的共識。
看高峰,高峰就在這里!
向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題,地球深部探測是探索地球奧秘、解決深部資源環(huán)境重大問題的重要手段。在夜以繼日的拼搏中,中國地質(zhì)工作者終于實現(xiàn)了深部探測鉆探技術(shù)的跨代發(fā)展!
松科二井創(chuàng)造了深部鉆探技術(shù)四項世界紀錄和兩項重大突破。
松科二井團隊創(chuàng)造了311毫米大口徑連續(xù)取心最長(1650米)、三種不同口徑(311毫米、216毫米、152毫米)單回次取心最長(30米、41米、33米)的世界紀錄,大幅提高了施工效率和巖心采取率,縮短了施工周期,降低了成本,確保了全球最完整最連續(xù)的白堊紀陸相地層記錄的獲取和科學目標的實現(xiàn)。
在世界上首次研發(fā)并成功應用大口徑一次取心成井和中空井底動力繩索取心等技術(shù),將鉆進速度提高了2倍。
松科二井成功研發(fā)抗高溫的水基鉆井液、固井等系列技術(shù),創(chuàng)造了國內(nèi)最高溫度(241℃)條件下鉆進的新紀錄,為解決超萬米深部鉆探面臨的超高溫難題做好了技術(shù)儲備。
松科二井取得了深部鉆探連續(xù)取心、超高溫鉆探、井壁維護等關(guān)鍵技術(shù)的突破性進展,實現(xiàn)了深部鉆探技術(shù)和萬米級大陸科學鉆探裝備的國產(chǎn)化與實用化,超深井大口徑取心、超高溫鉆井技術(shù)等達到國際領(lǐng)先,顯著提升了我國地球深部探測能力和國際影響力,為“向地球深部進軍”提供了關(guān)鍵技術(shù)和裝備保障,為搶占深部鉆探技術(shù)國際制高點奠定了堅實的基礎。
松科二井成果正如國務院參事、原國土資源部總工程師張洪濤評價的,“松科二井的成果振奮人心,具有跨時代的意義!”
論古今,探尋氣候演變規(guī)律
距今1.45億~0.65億年的白堊紀是地球45億年演化歷史中,距離人類最近的典型溫室氣候時期,松遼盆地是研究白堊紀溫室氣候和未來全球氣候變暖的天然實驗室,這也是當初松科二井選址的初衷之一。
松科二井在白堊紀陸相古氣候研究領(lǐng)域的重要原創(chuàng)性成果,被很多專家評價為“項目最亮點的成績之一”。
松科二井獲得了白堊紀陸地古氣候演變規(guī)律的三項重要證據(jù):首次實現(xiàn)了對白堊紀最完整最連續(xù)陸相地層厘米級高分辨率的精細刻畫,建立了白堊紀重要地質(zhì)歷史檔案,為研究白堊紀古氣候演變提供了重要的科學依據(jù);首次重建了白堊紀陸相百萬年至十萬年尺度氣候演化歷史,發(fā)現(xiàn)了各個時間尺度陸相氣候變化的主要控制因素,為研究地球氣候系統(tǒng)在溫室氣候條件下演變機制找到了新證據(jù);發(fā)現(xiàn)了白堊紀氣候波動重大事件,捕捉到大規(guī)模火山爆發(fā)排放二氧化碳引發(fā)陸相氣候劇烈波動的重要信息,證實了氣候快速變化是導致恐龍滅絕的誘發(fā)因素。
過去這個研究領(lǐng)域在世界范圍內(nèi)一直處于空白區(qū),松科二井獲得了白堊紀陸地古氣候演變規(guī)律的三項重要證據(jù),使我國在該研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從“跟跑者”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;引領(lǐng)者”,顯著提升了我國在國際地質(zhì)歷史古氣候研究領(lǐng)域的學術(shù)影響力。更為重要的是,對古氣候演變規(guī)律的探尋,對研究和預測未來全球氣候變化意義重大。
深勘探,保障國家能源安全
尋找深部能源是保障我國能源安全的重大戰(zhàn)略任務,地球深部開發(fā)對生態(tài)環(huán)境的擾動比地表更小,更符合生態(tài)文明建設要求。國家能源需求發(fā)生變化,對國內(nèi)能源企業(yè)持續(xù)發(fā)展也提出了新的要求。加快松遼盆地深部能源勘查,發(fā)現(xiàn)新的接替能源對實現(xiàn)大慶油田百年持續(xù)穩(wěn)定開發(fā)日顯迫切。
松科二井在鉆探過程中,發(fā)現(xiàn)了松遼盆地深部兩種清潔能源具有良好的勘探開發(fā)前景。在松遼盆地深部凹陷帶沙河子組和火石嶺組(3350米以深)地層中發(fā)現(xiàn)頁巖氣氣測異常43層,累計厚度102米,甲烷占全烴組分平均含量的86%,證實了松遼盆地深部存在有利的頁巖氣層系,為實現(xiàn)深部能源勘查向頁巖氣勘查拓展提供了重要依據(jù)。此外還發(fā)現(xiàn)了具備開發(fā)條件的盆地型干熱巖地層。在井深4400米~7018米發(fā)現(xiàn)溫度150℃~240℃高溫干熱巖體和2層含高放射性元素異常地層,熱流值為84毫瓦/平方米,展示了松遼盆地具有良好的地熱能開發(fā)應用潛力。
傳統(tǒng)對大慶地區(qū)頁巖氣的認知在1000米左右,而松科二井揭示了松遼盆地深部地熱能、頁巖氣等清潔能源的良好潛力,為深部能源勘探提供了新方向,對保障國家能源安全、建設“百年大慶”和實施“振興東北老工業(yè)基地”戰(zhàn)略具有重要意義。
談啟示,制度保障創(chuàng)新引領(lǐng)
松科二井工程歷時4年多攻堅克難,組織百余家單位600多名科技人員,超額完成了既定的目標任務,彰顯了社會主義制度集中力量辦大事的優(yōu)越性。項目以創(chuàng)新引領(lǐng)為核心,以破解深部鉆探技術(shù)和探索松遼盆地深部資源環(huán)境重大地質(zhì)問題為目標導向,在工程科研目標設定、科學選址、精心設計施工方案的基礎上,堅持自主創(chuàng)新,打破固有思維和傳統(tǒng)技術(shù)束縛,創(chuàng)新的大口徑同徑取心技術(shù)體系與裝備解決了取心長度和工程進度無法兼顧的世界難題,提高了鉆探效率和取心率。研發(fā)的抗高溫鉆井液體系和固井技術(shù)解決了超高溫無法施工等難題,保障了工程的成功實施。獲得的最完整白堊紀陸相古氣候地質(zhì)記錄和古氣候變化規(guī)律新認識,引領(lǐng)了全球白堊紀陸相古氣候研究和發(fā)展方向。
松科二井成功完井的科學貢獻將載入我國深地科學發(fā)展的史冊,也創(chuàng)造了大陸科學鉆探工程的新紀錄,提振了科學界探索地球深部奧秘的自信和雄心壯志。相信將有更多的地質(zhì)工作者投身地球深部探測事業(yè),實現(xiàn)透視地球、深探資源、拓展空間、綠色利用的科學目標,造福小康社會,建設美麗中國,為國家經(jīng)濟社會綠色可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。