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深度11100米!中國開挖世界最深鑽孔,究竟要找什麼?

2024-01-29 22:07:05

這真是了不得的大事,中國正在向地殼深處鑽探11100米!

據悉,中國在新疆地區的塔里木盆地,正在開挖世界上最深的鑽孔。

此舉引來眾多外媒猜測,中國花費如此大的精力,到底在地下找什麼?

中國開挖世界最深鑽孔

雖然人類對太空的探索已經取得了顯著的進步,但對地球內部的探索卻相對滯後。

目前,地球上最深的人造鑽孔是蘇聯的科拉超深鑽孔,經過20年的鑽探,該鑽孔於1989年達到12262米的深度。

而現在,中國正向這個目標發起了衝鋒。

據悉,我國首個萬米深地科探井已在新疆塔里木油田開鑽。該井名為“深地塔科1井”,位於新疆維吾爾自治區塔克拉瑪干沙漠腹地。

其設計深度將達到11100米!同時也是中國首口萬米科學探索井。

更令人不可思議的是,中國這個深孔鑽井設計週期只有457天,也就是一年左右的時間。

相比當年蘇聯的20年鑽探,中國的深地探索能力不知道強了多少倍。

也就是說,“深地塔科1井”鑽成之日,無疑將成為世界上第二口陸地垂直深度超過萬米的井,也將創造全球萬米深井鑽井耗時最短紀錄。

大家千萬別小看這個鑽孔,它背後的意義可不簡單,甚至有可能在未來改變遊戲規則。

首當其衝的就是資源。

深地塔科1井鑽孔地,正好緊鄰塔里木盆地中埋深達8000米的富滿10億噸級超深油氣區,這會對以後開採石油提供經驗依據。

除了石油外,還有一種叫做地熱的資源,也是讓科學家們非常滿懷憧憬。

首先,地熱能是一種綠色能源,其開發和使用過程中的碳排放遠低於傳統化石燃料。

再者,地熱能與風能和太陽能不同,不受天氣和季節變化的影響,可以提供穩定的能源供應。

可是由於傳統的地熱發電站,需要位於地溫梯度較高的地區,如火山和斷層線附近,從而限制了地熱發電的地理適用範圍。

再加上,地熱發電是需要達到超臨界水狀態,即水的溫度超過370°C,壓力超過22兆帕。

而這樣的條件,在地面上要費九牛二虎之力才能達到,但在地球深層卻可以很容易找到。

也就是說,如果能打造出達到更深的鑽井,那麼地熱能就是唾手可得了。

所以,如果我們能率先完成這件事,那麼絕對是未來能源領域遊戲規則的改變者。

哦,對了,還有礦產資源。

雖然我國在許多其他戰略基礎和礦產資源方面,都佔據了主導地位,但是資源這東西,有誰會嫌多呢?

比如地殼中存在一種稀有元素,金屬銥,由於它的高密度屬性,其會在地球的地幔和地殼中不斷沉澱。

這意味著,在地殼更深的地方可能會有更高濃度的銥,這也是為什麼銥在地球表面相對稀少的原因。

那麼這玩意有什麼優勢?

比如在氫能源的生產中,銥作為電解水的催化劑非常重要。

電解水是一種製造氫氣的方法,這種氫氣可以用作清潔能源,而銥作為催化劑能夠提高電解過程的效率,使其更經濟、更可行。

同時,銥對幾乎所有酸類和鹼類的腐蝕都非常抵抗,包括王水,要知道王水可是一種能溶解黃金和鉑的強腐蝕性混合酸。

這種耐腐蝕性,使銥成為製作高精度儀器和裝置的理想材料。

所以,我們這次超深鑽孔,順便去地殼中尋找下這種元素,可能會對未來國民經濟產生重大影響。

但是,大家可能不知道,想要向地下上萬米的地方進行鑽井,難度還是挺大的。

首先,地球內部的溫度和壓力會隨深度增加而顯著提高,這對鑽探裝置的材料和設計提出了極高要求,因為裝置必須能夠在極端條件下正常運作。

比如隨著溫度的升高,大多數材料,比如鋼和碳化鎢,都會失去一定的物理特性。

其次,深鑽探需要高階的鑽頭和鑽桿技術。比如鑽頭需要足夠堅硬以穿透岩石,而鑽桿則必須足夠強韌以承受深度和壓力。

比如,萬米深井需要連線1000多根鑽桿,由於在高溫高壓下鑽桿就像“煮熟的麵條”一樣,操作起來很難控制。

再者,面對地下超過200攝氏度的高溫,一般裝置和儀器內的電子元器件、橡膠件等就會損壞失效。

特別是在地殼深處1萬米進行鑽探,內部的泥漿壓力甚至達到240兆帕。

這是什麼概念?

馬裡亞納海溝,大家知道吧,作為全球海底最深的地方,它的最大深度大約11000米,那裡的水壓約為110兆帕。

也就是說,泥漿壓力能夠達到馬裡亞納海溝壓力的兩倍左右。

更要命的是,在高溫、高壓之下,岩石的物理力學性質會發生改變,容易破碎。一旦井壁岩石出現破碎,又會嚴重阻礙鑽井施工的順利進行。

為此,這次我國的塔科1井,使用自主研發的全球首臺12000米特深井自動化鑽機進行作業。

與普通鑽機相比,其載重提升能力由三四百噸提高到最大900噸,相當於同時吊起150頭成年大象。

同時創新研發耐220攝氏度超高溫工作液、五開井眼井身結構等技術,為鑽探萬米特深井提供技術和裝備保障。

尤其是其配套的全套管柱自動化系統,雙司鑽整合控制系統,一鍵式起下鑽操控系統,在減輕工人勞動強度的同時,大幅提升了安全標準。

當然了,我們還是要認清現實。

哪怕是當今世界最深的鑽孔也就12262米,如果按照地球平均半徑6371千米來計算,目前人類的鑽探也只鑽到了0.2%的位置。

毫不誇張的說,如果把地球比作一個雞蛋的話,現在連雞蛋皮都沒鑽破!

沒辦法,畢竟這個入地啊,真的比上天還要難,對技術要求著實太高了。

結尾

儘管如此,對於地球深層的探索,人類一直沒有停止過。

而這次,我國將交出自己的答卷,也將再次向全球證明我們實力的強大。

畢竟,不是哪個國家都能被稱為基建狂魔的。

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