1月23日，大寒节气，四川广元剑阁县气温陡降，漫天大雪中的深地川科1井钻台上，石子般的雪粒打在脸上生疼，川庆120006钻井队队员正热火朝天忙着接立柱，一个个脸冻得通红。
“这点风雪没啥，我们干得可是世界上最难的万米深井，啥子难题我们都能解决!”大班司钻夏永江语气轻松，但手里操作精准快速丝毫不停。
万米深地油气钻探是全球油气勘探领域超级工程，面临诸多世界级难题。地处四川盆地的深地川科1井因其复杂的地质结构，对标全球13项工程难度指标，7项难度指标位居世界第一，成为全球钻完井难度最高的万米深井之一。
作为“复杂油气攻坚者”，“难打的井让川庆钻探打”已成为业内共识。川庆钻探胸怀“国之大者”，深入贯彻落实习近平总书记“能源的饭碗必须端在自己手里”等重要指示精神，勇挑重担、敢打头阵，知难不避难，主动承担世界上最难的万米深井钻探任务。正是川庆钻探携手各方的全力拼搏，深地川科1井克服了多项世界级难题，顺利向着打成打好的目标迈进。
知道难，没想到这么难
生产日报显示，截止1月24日08:00，深地川科1井钻至井深4212米。
“开钻前，我们做了大量研究，知道会很难，但没想到会这么难。”川庆川西钻探总工程师、深地川科1井现场实施组副组长贺明敏介绍，较设计滞后的主要原因是这口施工难度超过预期，目前全世界没有先例，各个环节都只能探索着前进，难免曲折反复。
通过各个领域专家的分析，深地川科1井二开施工设计识别主要风险5项，实钻发生4项。其中,大尺寸井眼钻具疲劳损坏速度，井眼清洁难度和超大尺寸井眼机械钻速预估降幅均超出预期。三开施工设计对已钻层段识别主要风险6项，实钻发生5项。井眼尺寸扩大后井壁失稳、大尺寸井眼钻具疲劳损坏速度、垂钻工具失效频率和超大尺寸钻头磨损速度均超出预期。
“二开812.8毫米、三开593.73毫米钻头钻进，比邻井至少大了40%，这么大的井眼钻深这么深，全世界都没有打过，大一寸，施工难度呈指数级增长。”川庆120006钻井队队长彭浩博士说起超大井眼带来的困难时直摇头，坦言目前遇到的大部分难题都和井眼超大有关系。
统计数据显示，深地川科1井二开钻进期间起下钻12趟。其中，因环空不畅、水眼堵塞、减震器失效等原因导致泵压频繁异常波动，起下钻7趟。三开钻进期间起下钻29趟。其中，因工具、仪器故障起下钻7趟。
“工具、工艺都没有适用于这么大井眼的，工具放大尺寸设计后，没有类似井况的试验井实战验证，试验场即是战场。这考验的是整个中国的油气行业装备、工具和技术能力，需要从力学、材料学、流体动力学、装备制造等各方面扎实研究解决。”川庆川西钻探技术专家赵文东一直驻井支撑，他对一系列难题有着切身的体会，直言想得到是一回事，做得到是另外一回事。
中国工程院院士孙金声认为，万米深井钻完井工程代表当今世界钻井最高水平，是复杂的系统工程。显然，这样的世界级难题不是一支钻井队、一家钻探公司、一个油服企业能轻易突破的。
17次稠浆举砂的背后
打开深地川科1井的钻井日志，“稠浆举砂”记录出现了17次，成为最高频的词汇之一。相较于周边的井，稠浆举砂次数多出数倍。稠浆举砂是完成井筒清洁的基本工艺。如此高频的稠浆举砂，显示出现场井筒清洁面临着巨大挑战，这成为制约钻井提速和保障井筒质量的关键性难题。
“二开设计排量120升/秒，相当于1.5台90钻机的能力，但环空返速仅有90钻机的一半，导致井筒内大量岩屑、虚泥饼、垮塌掉块无法有效携带出地面，沉降堵塞在井底，就像井筒得了‘肠梗阻’一样。”贺明敏如此解释。
“很多次打着打着顶驱就被憋停了，其他井整口井都可能都遇不到一次。”川庆120006钻井队副队长蔡明杰博士对井底“肠梗阻”造成钻进困难的场景记忆深刻。怎么办？没有先例，只有靠自己探索趟出一条新路。他们先从提升排量下手，现场逐步摸索提升排量至120升/秒、135升/秒、150升/秒，最高达到了170升/秒，携砂效果提升明显。但每次举砂耗时40-60分钟，降低了纯钻时效。
提升排量并不是全能药方。三开情况更复杂，井筒中“大肚子”和“肠梗阻”并存。测井数据显示，井深2800米以下存在多个“大肚子”，平均井径扩大率11.5%，最大井径扩大率77.2%。钻井过程中发现，“大肚子”导致井筒掉块大幅增加。三开，采用各种方式举砂清洁井筒11次，每次仅能带出1立方米左右的沉砂，效果不明显，井筒清洁工作再次陷入困境。
作为“复杂油气攻坚者”，川庆钻探有着打赢复杂攻坚战的丰富“武器库”。这次正是“武器库”里的抗高温可降解携砂剂，发挥了关键作用，让井筒清洁困境迎来了“光明时刻”。现场采用“可降解纤维+重稠浆举砂”方式进行施工，通过优化基础浆性能与不同尺寸携砂剂配比，使沉砂沉降阻力提高了70%以上，纤维48小时内自动降解，不会造成虚泥饼等副作用，仅用2次就带出沉砂6.1立方米，效率提高约2倍，解决了大尺寸井眼环控低返速携砂困难的技术难题。
三个团队的同一场72小时攻坚战
“井壁稳定是钻井液人一辈子的追求。”川庆钻探钻井液公司副总工程师罗宇峰坦言，深地川科1井对钻井液人来说是挑战，更是机遇，越是艰难越能激发他们向前的劲头。
从二开开始，罗宇峰带领钻井液技术团队致力于解决世界上第一个如此大井眼的井壁稳定难题。他们通过不同尺寸岩心的单轴抗压强度实验发现，岩石单轴抗压强度与岩样直径具有幂律衰减关系，将该规律引入岩石破坏准则对不同尺寸井眼的坍塌压力进行模拟分析得出井眼扩大，井壁坍塌压力相应增加，井壁失稳风险增高。
不止如此，罗宇峰和他的钻井液团队发现，三开后井下没有安全钻井液密度窗口，漏垮同存难题交织，形成互相影响的矛盾体。
“我们在三开开始就通过调整钻井液性能，提前预防井壁坍塌。”川庆钻探工程技术处副处长胡军直言，现场各方做了充足的准备，选用了抑制水化能力更强的有机盐聚合物钻井液体系，密度按照分段逐级提高。
万米深井面临的各种不确定性是最大的挑战，井下情况没有按照预案发展，而是超预期爆发成为新的“拦路虎”。刚打到2800米，现场突然发现返出的钻井液里掉块增多，钻井划眼后仍然不通畅，现场专家判定井下发生井壁失稳，但情况可控。
为了避免发生二次垮塌，造成卡钻，一场与时间赛跑的攻坚开始了。川庆钻井液公司、西南油气田工程技术研究院、罗平亚院士团队三支团队开展联合攻关，72小时内做了24套实验，拿出了一套解决方案。他们采用“提密度支撑、高盐度抑制、强封堵固壁、提粘切携岩、重稠浆举砂”的五位一体钻井液性能调整方案，保障了大尺寸井眼井壁稳定。
常攀高山腿不软，常过险滩不怕礁。上世纪70年代，四川石油管理局打成我国第一口超6000米深井女基井、第一口超7000米超深井关基井；2022年，川庆钻探钻成国内首口9000米级超深水平井——双鱼001-H6井；2023年2月，钻成蓬深6井以9026米深度打破亚洲最深直井纪录。
向地下的更深层探索，是川庆人主动扛起的担当，也是融入血脉的底色。玉汝于成，一路走来都是硬仗，但正是一次次艰难困顿中的突围，锤炼了川庆人迎难而上、百折不挠、愈难愈进的品格。“复杂油气攻坚者”的万米新征程，注定不会总是“晴空万里”，但一定是使命必达，交上一份满意答卷。（新闻中心/谷学涛 川西钻探/吴育杰）
