中国“硬”度：深地万米掘出“地下珠峰”

株洲日报全媒体记者/高晓燕

通讯员/何庆文

【中国视角】

当前，世界新增油气储量的60%都来自深部地层，深层、超深层已成为油气重大发现的主要区域。

“深地工程”是我国地球深部探测领域的重大工程。通常而言，6000米到9000米的井为超深井，超过9000米的井为特深井。特深井钻探是油气工程技术瓶颈最多、挑战最大的领域，开发难度极大。

而当这项钻探将地标设置在遥远新疆的塔里木盆地，则是难上加难，毕竟，在世界上衡量钻井难度的13项指标中，塔里木盆地有7项名列第一。

就在这样的条件下，株硬集团的“坚齿”，“啃”碎岩石，勇猛掘进，刚柔并济攀登“地下珠峰”。

5月30日，我国首口万米深地科探井——“深地塔科1井”在塔里木油田正式开钻。这口井设计井深1.11万米，设计钻完井周期为457天。而在深地塔科1井下，产自株硬集团的坚硬“牙齿”，正在“啃碎”岩层向深地掘进。

【株洲故事】

株硬集团的“深地万米”梦想，早在5年前就开始描绘。

2016年，在全国科技创新大会上，习近平总书记提出：“向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。”

同年，国务院在《“十三五”国家科技创新规划》中提出，要发展深海、深地、深空、深蓝等领域的战略高技术。目前，我国“深空”已实现航天器登月，“深海”已有载人潜水器抵达海洋最深处，而“深地”的探索，至今仍未突破1万米。

敏锐捕捉行业最新趋势，株硬集团果断决定，要去攀最险的峰、挑最重的担、打最硬的仗。

5年前，一个面向深地项目的研发团队就此成立。

是时，株硬集团最为坚硬的球齿，能够达到的地壳深度为8000米。在超深层，每向下多钻100米，难度都呈几何级数增加，而超深、超高温、超高压甚至高含硫的极困难作业环境，每一项都对产品的综合实力和技术指标提出了严苛要求。

在材料领域，性能的提升存在着对立和矛盾。比如，如果提升了硬度，那么产品就会变得更“脆”，柔韧性就会下降。钻向万米深地的球齿，不仅要提升硬度，还要保持相当程度的柔韧性，以及强大的抗硫化腐蚀能力。

每一个金属元素都有着自己独特的“个性”，在不同的配比下也会呈现不同的性能。对研发人员来说，摸透元素“个性”以及“共性”的过程，就是海量枯燥乏味又重复的试验。

在大量的试验比对中，研发人员终于找到了一种合适的材料“搭档”。“这是一项颠覆式的变革，我们把多年来传统硬质合金产品的匀质材料，变成了非匀质材料。”株硬集团硬质材料研发中心产品总师张颢介绍。

在新材料配比下生产出的硬质合金球齿及金刚石复合片，外层硬度高、抗腐蚀性好，内部又能保持良好的韧性，可谓“刚柔并济”。

硬质合金产品的烧制，是另一个决定产品性能指标的重要环节。烧制温度、时间、压力等参数的设置，必须精准。

烧结过程中，设备会记录下相关数据，但是关键数据的采集，仍需人工操作。为了能够让球齿达到最佳性能，研发人员经常凌晨赶往烧结岗位，采集相关数据，以便实时跟进观察、调整优化。仅这一环节，研发团队前后就用去了1年时间。

直面国外超深油气领域技术封锁，株硬集团用自主研发、持续攻关，以过硬的技术，突破挑战深地钻井极限，将最优良的球齿产品，装进了中国油气勘探开发领域最先进技术和最精良装备的试验场，答好了“向深地进军”这道题。

“今年，仅是这一项产品，就可以新增数千万元的销售收入。”株硬集团钻头合金事业部副总经理杜承功信心满满地说。