海有深海，陆有深层
近几年，我国油气的重大发现如塔里木库车山前气田群、川东北海相碳酸盐岩气田群等，都处于深层。随着世界常规油气资源开采不断深入，深层油气或将成为石油勘探者更为关注的重要目标。
进军深层，势不可挡。
上天、下海、入地，是人类探索自然的三大壮举。作为“入地”的重要手段之一，超深钻井被称为“深入地球内部的望远镜”。
作为深部地层开发的代表，塔里木油田已成功钻探5000米以上的深井超深井1175口，平均井深5961米，钻井深度和超深井数量均居国内陆上油田首位。
深层的意义在哪里？
2011年1月18日，塔里木油田克深7井完钻，完井入地深度8023米。截至2013年4月20日，塔里木盆地已成功钻探超过7000米的深井63口。
钻井深度不断被刷新，深层地质研究不断有新发现。地质学家、石油工程师们快马加鞭，向深层进军。
深层为什么这么“热”？
地下油气资源在业界有浅层和深层之说。浅层，顾名思义就是埋藏较浅的油气资源。遵循先易后难、循序渐进的原则，难度较小、成本较低的浅层资源，过去一直是各油田勘探开发的重点。近几年，随着浅层资源开发程度不断提高，开发难度不断增大，以及地质理论和工程技术的不断进步，深层这个过去勘探开发的“冷区”已然成为新“热区”，成为油气开发新的增长点。
中国科学院院士贾承造表示，随着对地下认识的不断深化，“深层储层很差”这样的想法已经过时。事实证明，深层也有好储层。地球化学理论研究也在不断更新认识。过去认为，深层没有油，都是气。最新研究显示，地下8000米仍发现油的存在。
塔里木是深层勘探开发的一个突破点。塔里木有几千米厚度的陆相地层，下面有非常丰富的海相地层，中间还有二叠纪地层。20世纪50年代，石油科学家开始了对塔里木石油的勘探活动。尽管人们普遍意识到这里的石油资源前景广阔，但受制于当时的技术和装备，很多地区、很多领域的勘探尚未进行。勘探工作的进一步发展期待着新技术和新理论的诞生。
1989年塔里木石油会战以来，塔里木这片热土发生了地覆天翻的变化。从塔中凹陷到库车山前前陆盆地，从海相沉积储层到陆相沉积储层，石油事业取得了重大成就。其一，以海相砂岩构造油气藏为目标，发现并建成轮南、东河塘、塔中4、哈得逊等整装油气田。其二，以库车山前构造油气藏为主要目标，找到克拉2、迪那2、大北1等一批超千亿立方米大气田。其三，以碳酸盐岩岩性油气藏为主要目标，找到轮古、塔中I号坡折带两个大油气田，迎来油气储量增长高峰期。
塔里木盆地深井超深井钻探的实施，不仅推动塔里木阔步跨入全国大油气田行列，而且成为我国资源战略向深部地层勘探的代表，较好地实现了我国石油工业加快发展西部的战略意
深层的难度在哪里？
以前，地质家们认为3500米是东部储层和油气埋藏的“死亡线”，变质岩、火山岩等更是勘探“禁区”，见到就完钻。辽河油田变质岩潜山的突破大大拓宽了地质家们对储集类型的认识，并把“死亡线”不断下移。
如今，松辽盆地的变质岩、火山岩勘探深度可达5000米左右，灰岩可突破6000米。过去认为，油在地下超过200摄氏度就要全部裂解成气。最近通过模拟发现，在230摄氏度的环境下仍有油的存在。虽然只提高了30摄氏度，但勘探深度因此大大增加。
然而，理论上可行不代表生产实践中能一路畅通。
走访塔里木油田克深一带，很多井队工程师形容：“在复杂地质条件下，深井超深井钻井就像天天打遭遇战。”
塔里木钻探最深达到8023米，钻井难题也随之层出不穷。地层压力、岩性、层位、产状、深度变化是造成深层钻井事故和复杂情况频发的主要原因。而应对地质变化引发事故和复杂情况的套管层次、钻井技术手段、工具、装备和材料储备的不足，是深层钻井的第一大难题。其次，高密度、窄窗口地层钻井过程中井漏和溢流交替发生，处理时间长、难度大，钻井液损耗严重，存在较大的井控风险。第三，深层钻井周期长，套管磨损严重。此外，地层倾角大带来的井斜控制和加大钻压之间的矛盾，如何准确选择钻头型号，以及异常超高压对钻井装备和井控工作提出的技术要求，都是摆在石油人面前的难题。
对深井超深井的攻关，石油人从未停歇。其背后是强大的技术集成保障，如垂直钻井、个性化PDC钻头、高温高压钻井液、高性能四单根立柱电动钻机等。
在超深井钻进中，塔里木油田采用井下动力钻具＋高效钻头配套技术和超深盐膏层、盐水层安全钻井等一系列实用技术，成功攻克超深井地底温度超高和压力系数超大等诸多难题。
目前，在深层油气勘探中，面对塔里木盆地复杂地质条件，钻井中的地质不确定性、断层多次重复、地应力强、超高压、盐膏层、软泥岩多次出现等复杂难点，现有钻井技术仍不能完全解决。
深层的未来在哪里？
东部地下3500米左右，西部地下4500米——2000年以前，这个深度界限一直牢刻在石油人脑中。
如今，这条界限不断被突破——东部勘探深度至少增加了2000米，西部勘探深度至少增加了2500米。平均算下来，相当于增加大半个中国的勘探深度。
未知的道路充满艰险。深层前景如何，深层的发展重点在哪里？一个个疑问萦绕人们心中。
“未来，深层石油资源将占剩余石油资源的40%左右，深层天然气资源将占剩余天然气资源的60%左右。”中国石油勘探开发研究院副院长兼总地质师邹才能说。
在未来深层发展之路中，邹才能认为，塔里木盆地应是我国深层发展战略中的第一重点，四川盆地紧随其后。碳酸盐岩则是第一重点中的重点。“其实，这些年准噶尔盆地的深层潜力一直被低估，应对其继续加大研究与投入，或许会给我们带来不小的惊喜。”
如今，走向深层已成为石油行业的共识，东西部几大盆地陆续有重大发现，再加上这些年的持续攻关，我国已经形成一定的技术和人才储备。如何才能让深层之路走得更好更稳？邹才能认为，要在四个方面下大功夫。一是继续寻找富集高产的重大目标和重大层系。二是在技术上的探索永不停止，让井打得更快，压裂压得更开。三是全方位降低成本，不仅仅井要打得更快更省，还要在人员上、流程上和资源配置上实行精细化管理。四是开发理论和技术要不断进步，实现勘探开发一体化，推动深层大发展。
今天的“禁区”往往是明天的突破口。深层探索到现在，仍存在一些无法轻易触碰的“禁区”。“现在开采的资源大多是有机质。无机气是否能在深层、超深层获得是未知数，‘盆底’是否具备聚集能力也是未知数。如果这两个未解的谜题日后得到破解，深层的发展将会迎来另外一片天空。”邹才能表示。
深层钻井必将大发展
深层钻井是开发深部油气资源的唯一途径，是参与国际油气资源争夺的关键技术，并成为保证我国油气产量持续增长的关键因素之一。
近年来，中国石油围绕制约提高深层钻井成功率和缩短建井周期的难题，展开了一系列的技术攻关和现场试验，在提升深层钻机及配套设备能力、深层高效破岩、井下复杂预防与控制等方面取得成效。
然而，目前我国深层超深层钻井还面临不少挑战。一是深层井往往面临“三高”（高温、高压、高含酸）或者“三超”（超深、超高压、超高温）环境，导致钻井复杂事故多，施工周期长，初探井因地质条件不清楚，预测手段缺乏，经常遭遇复杂地层，钻井成功率低，制约油气资源评价进程。二是投资大，制约和影响深层油气资源的经济可采价值。一般情况下，深井最后10%至20%的进尺花费要占全井费用的40%以上。尽管我国已经具备8000米深层钻探的能力和经验，但随着油气勘探开发不断走向深层超深层，需要克服的钻井瓶颈难题也更多。比如，深层高温高压对机械、电子和化学材料的制约；高硬研磨地层对高效破岩技术的制约；井下复杂地质条件对安全作业的制约等。
尽管挑战重重，但机遇也随之而来。深层钻探是一个国家或能源公司钻井能力和水平的综合反映。美国能源部油气办公室公布的研发与推广计划中的“先进的钻井、完井与增产系统”，包括7个方面和20项开发技术，这些技术无一不与深井钻井有关。正因为如此，多数国家的工业计划和科技发展计划都涉及动用全社会各专业力量来及时攻克深井超深井钻井技术难题。
随着新型连续运动钻机技术、高效破岩技术、优质流体技术、井下信息宽带传输技术、抗高温传感器技术、新材料技术等的突破，未来深井钻井技术将向信息化、自动化、高效化、安全化方向发展，钻井深度将不断向深层发展，钻井效率会大幅提升，钻井周期可望大幅缩短，钻井安全会得到更大保障。
“勘探禁区”聚集宝藏
深井超深井钻井技术是为勘探开发地层深处的油气资源而发展起来的。
从全国油气资源动态评价结果显示来看，我国石油地质资源量881亿吨、可采资源量233亿吨。目前，我国石油勘探刚进入中期，天然气勘探尚处于早期。其中，渤海湾、塔里木、鄂尔多斯、准噶尔等是我国油气勘探开发的“主战场”，但这些区域油气埋藏得比较深。
以塔里木盆地为例。据最新一轮资源评价显示，塔里木盆地可探明油气资源总量160亿吨，其中石油80亿吨、天然气10万亿立方米，盆地油气探明率只有18%，勘探前景十分广阔。克拉2、迪那2等深层气田的发现，再到大北3、克深2超深油气层的发现，塔里木库车山前掀起深井超深井钻探热潮。
盆地高陡构造、盐膏层、砾石层等地质上的拦路虎，给钻探深井带来很多难题。库车山前区域的大北、克深一带，完井井深已超过6000米，甚至7000米、8000米，克深7井钻探深度达8023米。在8023米这一深度仍然见到了油气显示。
深层钻井经过20多年的探索，已逐渐配套、成熟和完善，但随着大北3、克深2井超深层油气藏的重大发现，通过地震攻关，在库车山前秋里塔格——克拉苏构造带重新落实和新发现了一批类似的超深层构造。这对塔里木山前带钻井工程技术提出了严峻挑战。如何高效、快速、安全实现地质目的，是今后库车项目部持续加大钻井攻关的目标。
面对新的矛盾和问题，既要安全钻至目的层，又要控制成本，缩短建井周期，提高单井产量。因此，塔里木库车项目部为适应不断发展的勘探新形势需要，大力开展气体钻井技术的推广应用，引进或研制新的强有效钻井液处理剂等多项技术的配套开发与实施，以解决大段砾石层、深层超深层等地质难题，大幅提高钻井速度，不断提高库车深层油气发现的及时率和准确率。
延伸阅读
深井：井深在4500米至6000米的直井。
超深井：井深在6000米至9000米的直井。
特超深井：井深超过9000米的直井。
世界深井钻井技术的发展始于20世纪30年代末。美国于1938年钻成世界上第一口4573米的深井，1949年钻成6255米的超深井。1984年，苏联创造了1.24万米世界超深井的纪录。
截至2010年，全球能钻4500米以上深井的国家有80多个，有30多个国家能钻6000米以上的超深井，中国是其中之一。美国是世界上钻深井历史最长、工作量最大、技术水平最高的国家。
我国深井超深井发展概况：
我国陆地上深井超深井主要分布在塔里木盆地、准噶尔盆地、四川盆地等地区。这些地区地质条件十分复杂，深井超深井钻井存在地层压力系统多、裸眼段长、井壁稳定性条件复杂、高温、高压、深部地层岩石可钻性差等难点。我国深井和超深井钻井技术起步较晚，大体经历了三个阶段。
第一阶段是1966年到1975年的起步阶段。1966年7月28日，我国在大庆油田钻成第一口深井 松基6井，井深4719米。
第二阶段是1976年至1985年的初步发展阶段。1976年4月30日在四川地区完成了第一口超深井“女基井”，井深6011米。
第三阶段是1986年至今的规模应用阶段。20世纪90年代以来，国内各大石油公司、科研单位和高等院校，重点针对塔里木盆地、川东地区深层油气勘探进行了复杂地质条件下深井超深井钻井技术联合攻关，大大提高了深井超深井钻井技术水平。
