地质专家打下九英里地下地狱，温度和压力到底有多恐怖
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- 来源:福建省闽东南地质大队
九英里, 也就是大家常说的十四点五公里。一旦下到这个深度去, 岩层里面的温度马上就要接近四百摄氏度了, 同时侧面的压力会超过每平方厘米几十公斤的样子。在那个极端的压力下, 普通的结构钢根本扛不住, 就会像饼干一样被压碎、压溃。
就在去年那会儿, 我跟着我们的团队在四川盆地这个地方开展深层地热的钻探工作, 我可是亲眼看见的, 当钻头钻进地面以下两千三百多米深的时候, 那里的钻柱就开始出现高频率的震颤现象了, 而那个深度仅仅只能算是比较浅的层次罢了。要是真能一直钻到九英里这么深的地方, 那就完全是进入另一个完全不同的世界了。
01九英里地下地狱多热
在钻井的过程当中, 温度是一个非常直观的、让人能直接感受到冲击的因素。地表的常温通常维持在二十几度左右。随着钻井的深度不断增加, 地温会持续不断地上升。往下每深入一千米, 气温大致就会升高三十摄氏度。
但是如果是进入到了八公里以下的地层之后, 地温梯度的变化就会发生显著的加速现象。特别是在构造比较活跃的区域位置, 升温的速度能够达到每千米五十摄氏度以上的水平。
到了九英里的深度, 岩体里面的温度很容易就超过三百八十度, 钻头表面的合金涂层开始有软化的表现,井下循环用的工作液早就变成了高压气体地质专家打下九英里地下地狱, 整个钻井就像是一个被关紧的高压锅。
在采收岩屑那天, 从井里拿出来的灰黑色的碎块握在手心里烫得让人拿不住, 戴着手上的防护手套刚接触物体表面, 就直接冒出了白色的烟雾。
02地质专家怎么打九英里
打这么深并不是换个更硬的钻头就完事这么简单。井壁在地下地层的巨大侧压下随时会发生坍塌, 所以必须时刻做好防护工作。泥浆体系需要反复调配密度和黏度。
这是为了适配不同地层的要求。九英里的钻探深度意味着管柱自重接近一千吨。每接一柱管柱都得重新核算井口承受的载荷参数。差个零点几兆帕就可能导致设备卡死。这一切都容不得半分疏忽。
更加麻烦的是, 必须对全程的地震波监测工作给予关注, 你务必始终避开那些处于活跃状态的地层断层区域, 若是不小心进行钻进作业, 就极有可能导致地层发生变化。这种变化一旦发生, 现场便会演变成一锅不断翻涌的泥浆。
我自己亲自带领的那个小团队, 仅仅为了利用地质雷达提前做出预判这一项任务, 就反复执行了十七次。每当需要向下钻进之前, 都必须把距离钻头未来三百米范围之内的所有地质情况进行全面梳理。
这些需要核查的情况包括了岩性特征、存在的裂隙状况以及含气层的分布位置等, 这样做的目的, 是为了保证每一个阶段的钻探动作, 都能够紧密地贴合当前的实际地质条件。03九英里地下地狱有啥用
这次把井打得这么深, 并不是为了去争夺表面上的“最”字头衔。在那片地层的深处, 蕴藏着干热岩体, 这种体的储热能力, 是常规地热的十倍以上。
在四川、新疆、云南, 有几座干热岩电站, 都已经在这个深度区间中, 开展了循环实验, 它们的做法是将地热液抽采上来, 然后用它来进行发电。除此之外, 在九英里以下, 存在着某些超压气藏, 这些气藏, 更是未来天然气资源的重要接替层。
直白地讲就是, 你越是向地层的深处去进行钻探作业, 你所发现的能源的密度就会变得越来越高大上, 然而跟随着这个过程而来的工程难度, 也是呈着指数级的那种方式往上飞速飙升, 这意味着每当你想要仅仅往下推进那么一点点距离的时候,你就不得不去面对并攻克多得让人头疼的技术难题。
等到工作的最后一天晚上流动人口服务中心, 我蹲在旁边靠着钻机, 拿着一个已经冷掉很久的馒头在那里啃着嘴里的食物, 眼睛盯着最后一根岩芯被从距离地面十四公里非常深的地方给绞拉出来这一动作, 我看到那上面有着灰色的页岩石头, 并且石头表面上还分布着很多非常细小的气孔位置, 这个东西在地下壳层里面闷了有过上亿年那么长的时间, 现在终于被人类挖了出来让人看了一下, 虽然这种感觉并不是说我有多么伟大的感觉在里面的,但是这件事确实让我心里安静了下来地质专家打下九英里地下地狱, 持续了很长的有一会儿的时间。
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