Das Vordringen in die „tiefe Erde“ und die Suche nach technologischen Durchbrüchen sind der Schlüssel

Am Morgen des 20. Juli wurde im Kreis Jiange in der Stadt Guangyuan in der Provinz Sichuan der erste 10.000 Meter tiefe Brunnen im Sichuan-Becken, „Shendichichuanke 1 Well“, mit einer geplanten Brunnentiefe von 10.520 Metern gebohrt. Dies ist nach der Bohrung „Deep Earth Tako 1 Well“ im Tarim-Becken in Xinjiang am 30. Mai dieses Jahres der zweite 10.000 Meter tiefe Brunnen, der in meinem Land gebohrt wurde. Die geplante Tiefe des „Deep Earth Taco 1 Well“ beträgt 11.100 Meter, was den Auftakt zur Ära der „10.000 Meter tiefen Brunnen“ in meinem Land einläutete. Die Bohrdauer beträgt 457 Tage und stellt damit den Weltrekord für die kürzeste Zeit zum Bohren eines 10.000 Meter tiefen Brunnens dar.

In den letzten Jahren ist mein Land immer weiter in die Tiefen der Erde vorgedrungen, hat viele Male Rekorde bei der Erschließung der „tiefen Erde“ gebrochen und häufig Erfolge erzielt. Am Morgen des 1. Mai begann Sinopec mit der Bohrung der ultratiefen Öl- und Gasquelle „Deep Earth No. 1“, der „Yuejin 3-3XC Oil and Gas Well“, die am Rande der Taklamakan-Wüste angelegt wurde. Die Bohrung soll bis zu einer Tiefe von 9.472 Metern erfolgen, also 620 Meter höher als der Mount Everest. Damit wird der Rekord für die tiefste Öl- und Gasbohrung in Asien gebrochen. Am Morgen des 2. Mai wurde eine weitere ultratiefe Bohrung, die Shunbei 10-Schrägbohrung „Deep Earth No. 1“ mit einer Tiefe von 8.591 Metern im Herzen der Taklamakan-Wüste, fertiggestellt und beim Bohrlochöffnungstest wurde ein ertragreicher Öl- und Gasfluss erzielt.

Das Tarimbecken ist das größte Binnenbecken für Öl und Gas in meinem Land. In seinem zentralen Gebiet, der Taklamakan-Wüste, gibt es derzeit 120 Brunnen mit einer Tiefe von mehr als 8.000 Metern und mehr als 1.700 Tiefbrunnen über 6.000 Meter, was mehr als 80 % der ultratiefen Brunnen des Landes und mehr als 52 % der Öl- und Gasproduktion ausmacht. Diese Bohrlöcher haben alle eine gemeinsame Aufgabe: Sie sollen Öl und Gas „hervorbringen“, das Tausende Meter unter der Wüste vergraben ist. Diese Aufgabe wird auch als „Deep Earth Engineering“ bezeichnet. Im August 2022 begann Sinopec Tarim Oilfield mit der Umsetzung der „Deep Earth Engineering“-Bohrungen im Tarim-Becken, einem Großprojekt im Bereich der Tiefenerdexploration meines Landes.

In den Himmel gehen, in die Erde eintauchen, ins Meer eintauchen und zum Gipfel aufsteigen sind die vier großen Leistungen des Menschen im Verständnis und in der Erforschung der Natur. Was macht den Reiz der „tiefen Erde“ aus? Denn er verbirgt die unendlichen Geheimnisse des blauen Planeten Erde und die große Neugier der Menschen auf das Unbekannte. Die Erforschung tiefer Erdschichten, die Innovation von Theorien zur Tiefenerdforschung, die Entwicklung von Technologien zur Tiefenerdforschung und die Aufklärung der Geheimnisse der Tiefen der Erde sind zu wichtigen Wegen geworden, um die grundlegenden Probleme der Menschheit hinsichtlich Energieressourcen und Lebensraum zu lösen. Daher ist das Vordringen in die „tiefen Tiefen der Erde“ ein unvermeidlicher Trend in der Entwicklung der Geowissenschaften, und Tiefbohrungen sind das wichtigste Mittel, um einen Blick auf diese Geheimnisse zu werfen.

Nach gängigen internationalen Standards gelten Brunnen mit einer Bohrtiefe von 4.500 bis 6.000 Metern als Tiefbrunnen, Brunnen mit einer Bohrtiefe von 6.000 bis 9.000 Metern als Ultratiefbrunnen und Brunnen mit einer Bohrtiefe von mehr als 9.000 Metern als Extratiefbrunnen. Derzeit gibt es weltweit drei Ultratiefbrunnen mit einer Tiefe von über 10.000 Metern.

Im „tiefen Weltraum“ meines Landes ist es gelungen, ein Raumschiff auf dem Mond zu landen, und in der „tiefen See“ hat ein bemanntes Tauchboot die tiefsten Teile des Ozeans erreicht und auch schon vor langer Zeit die Pole-Position erreicht, doch bei der Erforschung der „tiefen Erde“ muss man die 10.000-Meter-Marke noch durchbrechen. Um ein hohes Maß an wissenschaftlicher und technologischer Autarkie in meinem Land zu erreichen, ist es unabdingbar, die Grenzen zu überschreiten und einen ultratiefen Brunnen von 10.000 Metern Tiefe zu bohren.

„Reich an Kohle, arm an Öl und wenig an Gas“ ist die aktuelle Situation der Energieentwicklung meines Landes. Bis zur großflächigen Anwendung neuer Energien ist fossile Energie noch immer eine wichtige Ressource für die wirtschaftliche und soziale Entwicklung, und 83 % der tief im Untergrund liegenden Öl- und Gasvorkommen meines Landes müssen noch erkundet und erschlossen werden. Um die nationale Energiesicherheit zu gewährleisten, ist das Vordringen in die Tiefen der Erde zu einer unumgänglichen Entscheidung geworden.

Als eines der wichtigsten Mittel zum Eindringen in die Erde gilt die Tiefbohrung als „Teleskop“, das tief in die Erde eindringt. Es ist bekannt, dass der durchschnittliche Radius der Erde 6.371 Kilometer beträgt, die vertikale Tiefe menschlicher Tiefbohrungen jedoch nur 12.262 Kilometer beträgt. Dies bedeutet, dass die Menschheit in den letzten 300 Jahren weniger als 0,2 % des Erdinneren gegraben hat. Vergleicht man die Erde mit einem Ei, so ist nicht einmal die Eierschale durchbohrt, sodass das Vordringen in die Tiefen der Erde nicht weniger schwierig ist als das Erreichen des Himmels.

Worin besteht also die Schwierigkeit, in die Tiefen der Erde vorzudringen? Die erste Herausforderung sind hohe Temperaturen und hoher Druck. Mit zunehmender Bohrtiefe steigen Temperatur und Druck in der Formation allmählich an. Die hohe Temperatur von über 200 °C in der 10.000 Meter tiefen Formation kann metallische Bohrwerkzeuge weich wie Nudeln machen, und die Hochdruckumgebung von fast dem 1.300-fachen des atmosphärischen Drucks oder sogar mehr als 100.000 Atmosphären stellt beispiellose Herausforderungen für Werkzeuge, Ausrüstung, technische Materialien usw. dar. Gleichzeitig stellt das Gewicht von sechshundert bis siebenhundert Tonnen eine enorme Belastung für die Bohranlage dar, wenn die Tausenden von verbundenen Bohrgestängen im Bohrloch ihre Kraft auf den Bohrmeißel übertragen. Auch beim Bohren selbst gibt es viele „Tore der Hölle“, wie Leckagen, Einstürze und Feststecken.

Im Tarimbecken und im Sichuanbecken sind die Tiefbohrungen in meinem Land größtenteils sogar noch schwieriger. Die in diesem Jahr in den Becken von Tarim und Sichuan gebohrten ultratiefen Brunnen erfüllten 13 globale technische Schwierigkeitsindikatoren und belegten bei sieben davon den ersten Platz weltweit, darunter hohe Temperaturen, hoher Druck und hoher Schwefelgehalt.

Daher ist die Suche nach technologischen Durchbrüchen der Schlüssel zum Vordringen in die Tiefen der Erde. Je größer die Bohrtiefe, desto fortschrittlichere Technologie ist erforderlich. In den letzten Jahren hat das von Sinopec eigenständig entwickelte rotierende geologische Führungsbohrsystem ein international fortschrittliches Niveau erreicht und die eigenständig entwickelten Hochtemperatur- und Hochdruck-Messgeräte haben das ausländische Technologiemonopol gebrochen und den Sprung von „nicht bohren können“ zu „präzisem Bohren“ und „schnellem Bohren“ geschafft. All dies hat dazu geführt, dass die wissenschaftlichen Bohrungen auf dem Festland meines Landes eine Spitzenposition in der tiefen geologischen Forschung weltweit einnehmen.

(Der Autor ist Mitglied der Hunan Science Writers Association)