苏联的超级钻探为何止步于 12262 米？
科拉超深钻探为什么会终止在12262米 最近刚好在写关于松科2井的一篇文章，这里就写一些我所了解的知识和看法，其主要理论来源于基本钻探原理和深部探测技术与实验研究专项成果。 看了一些大家的答案，主要偏向于经济原因和苏联解体，确实科拉超深钻探的终止时间节点在此，而经济原因也是一个重要原因，因为深部钻探的开销超级大，基本上每提高500米，钻探预算就会大幅提高，直接改变预算计算基数和系数。但我认为止步于12262这个深度，更重要的是技术问题。 超深孔钻探本身就极具挑战性，首先因为地质条件复杂，可能会遇到各种各样的地层和复杂情况，如地应力集中、地层压力异常、地层破碎、地层蠕变缩径、高矿化度(高密度)等复杂地质条件。复杂的地质条件可能导致钻井事故和钻进效率降低等不利后果。此外地球内部的高温高压问题也对钻井器材是极大的考验，随着钻探的深入，地下空间中温度和压力迅速增大，一般来说，每下探100，温度就上升3°C；不仅如此，钻机钻进过程中也会因摩擦产生额外的热量，即便有钻井液的降温润滑作用，也会因能量堆积产生极大的影响。 而实际在钻探过程中，我们遇到的问题，并且难以解决的并不是深部的高温高压（当然这也是一个必须解决的问题），而是向深部钻探，钻杆巨大的自重问题，不仅需要超大功率的钻机，更重要的是钻杆还要承受钻进施工中的拉伸、压缩、弯曲、扭矩等复杂载荷的作用，原本坚硬的钻杆，在井下的钻进过程中，会像面条一样抖动，这就给井壁带来极大的破坏，如果再这个过程中碰掉岩石等，就会出现卡钻等事故。对于此我们只能选择使用非常复杂的套管，保护井壁。   图 1为保证超深孔顺利进行的超深井钻孔结构和套管程序[1] 而自重导致的巨大应力是不可调和的，即便我们使用了更轻的铝合金钻杆，但这些重量依然导致我们在钻进，提钻的时候都使每一步的工作变得危机重重。而且，钻探对钻杆的要求就很多，多重参数都达标才行，深部大陆科学钻探更是如此，对铝合金钻杆的性能要求不仅高强而且还要耐热；钻杆的均质性要求也极高，需要极强的铝合金熔铸工艺及熔体质量控制技术，最终达到钻杆力学性能和化学性能的多重高指标。 如果你掐着一根吸管的两头，转其中的一头，你会发现，其实这个吸管两头转动不同步，会有一个小角度的延迟。这在钻机钻进中也是这样，钻机的原理就是掐着地上的一头加力，一个是转动方向上，一个是液压向下的，钻孔浅各种效果不明显，但钻孔深度变大后，各种效应都变大。而且，钻探设备中，钻杆其实是一个对温度比较不敏感的器材，但依然有很多设备需要较低的温度，甚至连钻井液都需要专门的研发团队去处理，每提升30℃就得进行新研发。地下的高温环境影响最大的其实是各种地球物理测井设备，因为一些设备里面是带有电器元件的，所以有的地球物理参数甚至不能用常规的方法测量，进而使用间接的方法测试。 而且作为科学钻探，是要提取岩心的，这一要求就使钻探更加困难，要知道，通常石油钻井超过6000米并不少见，还有能逼近万米大关，也是因为石油钻井对岩心提取的要求并不高，如果科学钻探提不出岩心或者岩芯采取率不够，打钻的意义就不大了。但当时科拉超深钻孔两个目的，一个是美苏争霸要面子，一个是验证苏联科学家提出的莫霍面，都属于政治意义很重的任务，所以才有了这个世界第一的成绩，如果想正常科学钻探一样要求岩芯采取率，可能都突破不了一万米。 最后说一下10年打了两百多米的这个问题，这个就像挑战几路，钻探不仅有理论钻探深度极限，设备也有实际应用极限，超过极限之后的工作真的超级难进展。举个自己遇到的例子，我的一个勘查项目，铜矿，其中最深的一个钻孔设计890米，钻探队带的钻机是千米钻，但因为地质条件的原因，基本上钻孔一到700米后，进尺就特别费劲，就是因为钻机功率不足。而最深那个孔，不知道因为巧还是这批钻杆质量不行，基本都是到820-830米之间就断了，连废3个孔都是这样，而且还在矿段，不能提前终孔，最后老板不得已，把这个孔高价包给了核工业的钻探队，用的XY-44，1500钻，一次就成了，达到设计深度。那种辛辛苦苦2个月瞎个孔，钻杆还全折里面，钱花多少不用说，半年啥进度都没有，那种绝望，不到现场根本体验不到。所以，最后花了10年才打了200多米，心疼一下钻探工作人员。