深地是能源供给的重要战略空间，深层油气和地热资源潜力巨大。向地球深部进军，实施深地工程，关系能源资源的接续保障，关系国家能源安全、绿色低碳转型和长远发展。

今年是习近平总书记提出“向地球深部进军”10周年。近年来，我国油气业界持续加强基础研究和原始创新，不断向万米乃至更深地层发起冲击。2025年，完钻2口万米深井；2026年，已完钻3口、正钻1口万米深井。我国已成为全球万米油气钻探最活跃、井数最多的国家，引领人类正式开启向地球深部寻找资源的时代。

10月14~15日，中国工程院工程科技学术研讨会“深地能源原位环境基础研究设施（深地能源空间站）”暨第二届深地能源开发国际研讨会在京召开，与会院士专家围绕深地能源领域发展发表真知灼见、积极建言献策。本版选取部分专家观点刊发，敬请关注。

本版文字由 本报记者 程 强 整理

2025油气万米钻探元年

我国2025年完钻2口、2026年完钻3口并正钻1口万米深井，打破了“万米无勘探潜力”的传统认知，业界探索“深地能源空间站”创新范式，支撑万米油气真正发展成为现实产业

“上天、下海、入地”是人类探索自然的三大梦想。如今，载人航天器可抵达距地约40万千米的深空，载人深潜器可抵达约1.1万米的深海，但人类历史上入地最深的井才1.2万米且不可载人。面对高温、高压、高地应力、高密度地层四重极端挑战，“入地难于上青天”。

但是深层资源凸显战略价值：在我国剩余油气资源中，陆上深层超深层占比达34%；在全球陆上深层超深层资源中，我国占比达76%。因此，向地球深部进军，是保障国家能源安全、端牢能源饭碗的必然战略选择。

中国工程院院士孙龙德认为，我国2025年完钻深地塔科1井、新安1井两口万米深井，标志着油气万米钻探元年确立，人类正式开启向地球深部寻找资源的时代。2026年已完钻信源22井、信科6井、信科1井3口万米深井，正钻深地川科1井。

此前，全球仅有苏联SG-3井、美国Tiber井（垂深10685米，含水深1259米）等少数万米深井。如今，我国已成为全球万米油气钻探最活跃、井数最多的国家。

过去，业界认为，地下8000米以深的高温高压环境会破坏有机质成烃条件，是油气资源的“死亡线”。如今，万米不再是“死亡线”。

长江大学能源学部主任、地球科学学院院长朱光有提出，我国主力烃源岩埋深普遍超万米，大量油气资源发育在万米以深，传统“有机质过成熟、无有效储层、无保存条件”的观点已被万米实钻证伪，含油气盆地极限勘探深度有望接近甚至超过2万米。

孙龙德认为，这批万米深井钻探已取得一些新认识。一是海陆相万米地层均有良好油气显示。无论是深地塔科1井的海相碳酸盐岩，还是新安1井的陆相碎屑岩，均见油气，点火可燃，打破了“万米无勘探潜力”的传统认知。

二是万米深层有两类成藏模式。以塔里木盆地信源22井为代表的“浅成深埋型”，和以准噶尔盆地新安1井为代表的“原位深埋型”。

三是证实万米深部仍可发育优质储层。过去认为，储层孔隙度会随着埋深增加持续降低。实钻发现，早期和后期生成的白云岩都可以形成优质储层，孔隙条件好，裂缝系统十分发育。碎屑岩万米储层同样表现良好，岩芯可见大量裂缝、溶孔。

四是万米深层高压力机制控制裂缝型储层的发育。

五是万米地层天然气成熟度高，但现有评价标准还需进一步完善。

回顾我国陆上深层油气勘探历程，上世纪60年代突破4500米，历时半个世纪；突破7000米仅用10年，但技术走向成熟用了40年；突破8000米历时近30年，目前配套技术仍然在成熟完善中；突破9000米历时6年；突破1万米历时2年。

孙龙德说，当前我国油气勘探开发亟待攻克三个维度科研前沿：深度维度，向万米超深层进军；空间尺度维度，进入纳米尺度开展储层研究；产业时间维度，提高老油田采收率，建设百年油田。

目前虽然钻成了一批井，但万米钻井工程挑战巨大。万米井钻井周期普遍在一年甚至两年。钻至万米就要耗时300天以上，而万米之后不足1000米的进尺，同样耗时超过300天。

万米井对比常规井，深度从千米到万米，相差1个量级；钻井周期从天拉长到年，相差两个以上量级；钻井成本从百万元上升到亿元级别，同样相差两个以上量级。提升万米钻井时效、降低成本，是亟待完成的现实任务。

孙龙德认为，传统创新模式是从实验室取得数据，再快速拿到现场试错验证。这套“场景试错”模式在常规深度可行，但在万米条件下，从实验室到现场工程的跨度极大、风险极高，传统路径很难直接走通，必须进行创新范式变革，因此，怀柔国家实验室新疆基地提出“深地能源空间站”新范式。

“深地能源空间站”是一套大科学验证平台，包含万米环境实验系统、万米条件模拟系统、万米场景迭代系统和AI赋能深地系统，以基础研究为驱动、技术研发为支撑，依托已经建成的万米井开展真实井筒验证，形成认识-研发-转化闭环，打通基础研究到产业落地的桥梁。

孙龙德表示，希望依托这一创新范式，在钻探深度不变的前提下，争取钻井周期、钻井成本各下降一个量级，钻井周期控制在一年以内，以此支撑万米油气真正发展成为现实产业，这不仅具有经济意义和科学意义，更具有文明层面的意义。

深海浅层“五大宝”潜力巨大

既拥有“可燃冰”和浅层气可观的天然气资源，又可多种形式封存二氧化碳，还拥有丰富的矿产资源，可探索构建集能源、矿产、碳汇、生态于一体的海洋综合开发新格局

长期以来，海洋油气勘探开发的目光大多集中在深部地层，而水深1500米、泥面以下500~600米的深海浅层，是油气勘探开发长期忽视的资源领域。事实上，深海浅层蕴藏丰富的能源资源。

在中国工程院院士周守为看来，深海浅层有“五大宝”。

一是天然气水合物，俗称“可燃冰”。它是由甲烷等烃类气体和水在高压低温条件下形成的结晶状笼型化合物，具有低密度、高热值的特点，1立方米天然气水合物可释放164立方米气体。深海天然气水合物储层一般在1500米深海底100~200米的层位，开发面临多重挑战。最大的难题是，深海浅层非成岩部分约占海域资源的85%，天然气水合物气化后大多没有岩石骨架支撑，至今尚未实现商业开发。

二是超浅层气。超浅层气指距海底小于300米的未-弱固结地层中赋存的天然气，其特点是处于超深水环境（水深大于1500米）、上覆约200米未-弱成岩深海泥、部分气层盖层含水合物。2024年8月，中国海油在南海莺歌海盆地获陵水36-1大气田，探明天然气地质储量1088亿立方米，是全球首个千亿方超深水超浅层气田，填补了全球深水超浅层油气地质理论与勘探关键技术空白。获取的重要地质新认识是：未成岩的泥沙层（深海泥、含水合物地层）可以有效封盖大规模浅层天然气；高水柱“增压”、多级泥沙层封堵及水合物局部加固共同构成封盖机理。目前，浅层气开发仍面临地质构造复杂、储量分散度高、浅层开发后易垮塌等挑战，但将先于天然气水合物进入商业性开发。

三是天然气水合物的下伏混合层。该层多由水合物颗粒、泥沙、咸水、天然气等组成，泥质胶结疏松、不成岩、渗透性好。天然气水合物的形成条件是水深600米、温度低于3摄氏度；二氧化碳水合物的形成条件是水深500米、温度低于10摄氏度，因此比天然气水合物更容易形成。水深300米以上、海床下1000米内是海域水合物的储存区，是可以形成天然气水合物的区域，具备形成二氧化碳水合物的条件。因此，将二氧化碳注入水合物下伏层可形成二氧化碳水合物，实现永久封存。

四是咸水层。咸水层指矿化度较高（3~10克/升）的承压地下水层，通常夹于低渗透或不透水岩层之间，是当前全球最主流的二氧化碳封存载体。深海咸水层埋深在800~900米。我国首个深海咸水层二氧化碳封存示范工程——恩平15-1项目于2023年6月投运，年注二氧化碳超30万吨，累计注入超150万吨。

五是海底矿产资源。海底是矿产资源聚宝盆，包括滨海砂矿（钛铁矿、独居石、金红石、锆石、锡石等）、大洋多金属结核、富钴结壳、热液硫化物等，深海锰、钴、镍、铜储量远超陆地。我国已获得多金属结核资源区22.4万平方公里。

中国海油在南海陵水区域探索全球首次天然气水合物与浅层气联合开采，日均产气10万立方米；在陵水18井区开展全球首次深海二氧化碳水合物固化封存试验，注入约100吨液态二氧化碳，40天后形成全球首个人造海底二氧化碳“冰丘”并稳定固化。

未来，海洋资源开发的方向是构建全海域多能种一体化开发利用模式：海面发展海上风电、海上光伏、海水制氢和海上牧场；海底浅层推进浅层气开发、水合物开发及二氧化碳水合物封存；深部地层发展海洋地热发电，构建集能源、矿产、碳汇、生态于一体的海洋综合开发新格局。

深层地热从“补充能源”到“基础能源”

全球干热岩EGS迎来商业化拐点，我国地热直接利用位居全球第一，深层地热资源富集机理更加明晰，油田热田协同开发成为亮点，井工厂、立体开发成为主流开发技术

地热作为一种清洁、稳定的可再生能源，正从“补充能源”向“基础能源”加速演进。

中国工程院院士孙焕泉介绍，从资源家底看，全球地热基础资源总量折合4.27亿亿吨标准煤，埋深5000米以浅地热资源量折合4950万亿吨标准煤。从资源分布看，全球高温水热型集中于板块边缘地热带，中低温地热主要赋存于板块内部沉积盆地。

从利用结构看，全球地热总利用规模192.22吉瓦，直接利用占91%、发电仅占9%。截至2025年底，我国地热直接利用总装机达127.75吉瓦，占全球直接利用总装机的72%、位居全球第一，但地热发电装机仅24个项目、总计58.2兆瓦，与美国的3720兆瓦差距明显。

干热岩EGS（增强型地热系统）迎来商业化拐点：2024年9月，美国Cape Station商业项目首次实现单井发电能力10兆瓦；2026年5月，Fervo Energy在纳斯达克上市，验证了EGS技术的普适性；奥玛特科技发布100兆瓦级双工质地热发电机组。2026年9月，美国能源部设立地热卓越中心，旨在加速吉瓦级地热资源商业化开发。

我国唯一地热全国重点实验室——深层地热富集机理与高效开发全国重点实验室于2024年12月获批建设。目前，实验室建立了新型热流定量评价体系，重建了我国陆域大地热流数据库，识别出新的热流高值区，2025年以来指导完成14口3000米以深砂岩热储深井钻探。

地热资源富集模式进一步明晰。在华北地区，建立岩溶潜山富热模式，指导太行山前麓地热勘探突破。在华南地区，揭示了深层地热系统富热模式，优选出洋浦、徐闻、河源三大优质地热资源靶区。

油气勘探的资料很多，如何用于地热勘探？他们建立深层地热富水性与温度场识别方法，支撑建成雄安新区大型化地热供暖区，供暖能力达1241万平方米/年。

通过建立深层地热资源评价方法，在华北地区评价出3套优质热储，地热资源量折合235亿吨标准煤，可有效支撑京津冀大型城市群24亿平方米供暖需求。

经评价，中国石化矿权区内地热资源量1145亿吨标准煤。胜利油田在孤东油区创新采用“油井采出水余热+深层地热井高温地热”双热源梯级利用替代联合站热源，年供热20.9万吉焦、成本下降59%、减排二氧化碳1.35万吨。目前，胜利油区已工业化推广51个项目，建成国内最大的油田热田协同开发工程，被评为2025年全国油气勘探开发十大标志性成果。

在开发上，创新形成深层水热型热储立体开发技术，在西安热电厂部署两层20口采灌立体井网，供暖面积232万平方米，年替代天然气2600万立方米，成为我国首个深部地热井工厂立体开发绿色供暖工程。

干热岩方面，突破硬地层特种钻头、耐温200摄氏度随钻测量仪等装备，设计了福深热1井区干热岩开发科研中试平台方案。

根据《中国地热产业发展展望（2035）》，到2035年，我国地热供暖/制冷面积将达到30亿平方米、地热种植养殖面积达1亿平方米、地热发电装机与地热工业利用均将达500兆瓦。

孙焕泉表示，未来将进一步研究深层地热富集机理、攻关深层地热工程技术，建设油田热田协同开发、地热+战略矿产协同开发、地热规模化工业利用、深层地热发电-地风光一体化等深层地热工程示范，以支撑实现上述目标。

万米钻探创造多项纪录，仍存明显差距

我国已创造多项全球工程纪录，万米钻探全链条关键技术实现突破，但迈向11000~13000米深、260~300摄氏度极端工况，仍存在明显差距，要强化全链条技术攻关，打造产业集群

万米钻探是比肩探月的超级工程。我国近年来8000米以深深井快速增长，已具备向万米冲刺的条件。

但万米钻探面临重大挑战。中国工程院院士孙金声说，塔里木、四川盆地万米钻探7项工程难度指标全球第一，综合难度世所罕见。截至目前，我国已成功钻探6口万米深井，创造多项全球工程纪录，取得巨大成功。

万米钻探全链条关键技术实现突破。钻井技术方面，12000米自动化钻机已应用，15000米自动化钻机正现场试验；V150高强度高韧性钻杆最大抗拉能力942吨、抗扭性能提升33%；4种异型齿金刚石复合片实现100%国产化，自主研制高端PDC钻头，难钻地层进尺是国际同类先进钻头的1~3倍；钻井液耐温由200摄氏度提升至240摄氏度，稳定周期由3~5天延长至30天；恶性井漏防治实现10388米全球最深缝洞体一次堵漏成功；高强度取芯工具在万米以深井段取芯收获率97%，实现我国首次万米深层岩芯获取。物探技术方面，大吨位宽频可控震源、30万道大道数接收系统、五维数据处理解释系统提高了万米目标成像精度。测井技术方面，研制出超高温超高压测井仪器，创全球电缆成像测井最深纪录。固井技术方面，超深层固井刷新全球尾管固井最深纪录。压裂改造技术方面，研发175兆帕压裂车组液力端和高压管汇，创全球最深储层改造纪录。

孙金声认为，我国万米深井将进入“常态化”实施新阶段，但万米深地“井工程”技术迈向11000~13000米深、260~300摄氏度极端工况，仍存在明显差距。

一是井身结构优化技术与关键拓展工具短板，国内套管层次最多8层，与国外11层存在差距；二是万米破碎性地层井壁失稳机理不清、防治手段不足，如深地川科1井井眼扩大率最高达235%；三是管柱动力学多场耦合与实时安全预测能力不足，现在只能事后离线仿真分析；四是井下动力钻具难以适配极端长时作业；五是超深地层多压力体系溢漏共存，井控风险极高；六是极端温压下材料与元器件存在短板。

孙金声表示，下一步将建设大型物理模拟实验中心，把地下极端工况“搬到地面”，将“地下未知”转化为“地面已知”。迭代智能装备与软件、加速数智化转型，研发15000米智能钻机，打造覆盖全生命周期自主可控工业软件矩阵。攻坚核心材料与元器件，重点攻关耐温200摄氏度以上井下电子元器件、260~300摄氏度井筒工作液、高强轻质高韧性合金，同步突破超高温随钻测控、深部井壁稳定、超万米大缝洞堵漏等关键技术。打造万米深地“井工程”产业集群，打通从原始创新到产业化的全链条，推动万米深层加快成为油气勘探开发现实接替领域。