Các kỹ sư Trung Quốc đã dành hơn 580 ngày khoan tại sa mạc Taklamakan, và dự án đã đạt độ sâu 10.910 mét để nhắm tới mục tiêu thăm dò dầu khí và muốn thử nghiệm xem con người có thể đi sâu tới đâu vào lòng Trái Đất? Hệ thống khoan xuyên qua 12 tầng địa chất, chạm tới các lớp đá hơn 500 triệu năm tuổi, đồng thời phải đối mặt với nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt đến mức 910 mét cuối cùng mất gần một năm để hoàn thành.
Theo People's Daily, vào tháng 2/2025, Tập đoàn Dầu khí Quốc gia Trung Quốc (CNPC) đã công bố hoàn thành giếng Shenditake 1, nằm tại sa mạc Taklamakan, bồn địa Tarim, khu tự trị Tân Cương ở tây bắc Trung Quốc. Việc khoan đã đạt độ sâu ấn tượng 10.910 mét, trở thành giếng khoan thẳng đứng sâu nhất từng được thực hiện tại châu Á.
Dự án không chỉ phá vỡ các kỷ lục khu vực mà còn thể hiện kỹ thuật khoan sâu hiện đại của Trung Quốc. Trong hơn 580 ngày vận hành liên tục, các đội kỹ thuật đã phải đối mặt với nhiệt độ cực cao, áp suất lớn và những thách thức cơ học tăng theo cấp số nhân với mỗi kilomet khoan xuống.
Kết quả cuối cùng vượt ra ngoài phạm vi kỹ thuật: giếng đã xuyên qua 12 tầng địa chất riêng biệt và chạm tới các cấu trúc đá hơn 500 triệu năm tuổi, mở ra một cánh cửa mới để nghiên cứu sâu bên trong lõi Trái Đất tại một trong những vùng khắc nghiệt nhất hành tinh.
Sa mạc Taklamakan là nơi triển khai một trong những dự án phức tạp nhất từng được ngành năng lượng thực hiện. Việc lựa chọn địa điểm không phải ngẫu nhiên. Sa mạc Taklamakan được biết đến là một trong những môi trường khắc nghiệt nhất thế giới, với nhiệt độ bề mặt có thể vượt quá 50°C, bão cát thường xuyên và gần như không có hạ tầng tự nhiên.
Dù trong điều kiện cực đoan, bồn địa Tarim vẫn được coi là một trong những khu vực giàu tiềm năng năng lượng nhất Trung Quốc, với trữ lượng dầu khí có thể nằm ở độ sâu vượt xa mức trung bình toàn cầu.
Khoan thông thường hiếm khi vượt quá 5.000–7.000 mét, nhưng dự án Shenditake 1 được thiết kế đặc biệt để thăm dò các tầng sâu hơn và ít được biết đến. Điều này đòi hỏi sự kết hợp giữa công nghệ tiên tiến, hậu cần độ chính xác cao và kế hoạch dài hạn.
Để hỗ trợ dự án, CNPC đã phát triển giàn khoan tự động 12.000 mét đầu tiên trên thế giới và một bộ công cụ ghi địa vật lý siêu sâu tiên tiến. "Với hơn 90% các thành phần của hệ thống khoan được phát triển trong nước, những công nghệ tự phát triển này tạo thành nền tảng cho khả năng của Trung Quốc trong việc tiên phong thăm dò siêu sâu và phức tạp về địa chất", ông Li Yahui, thiết kế trưởng của giàn khoan "Shenditake 1", cho biết.
Một trong những dữ liệu đáng chú ý nhất của dự án nằm ở tốc độ khoan. Mặc dù giếng được hoàn thành trong khoảng 580 ngày, nhưng 910 mét cuối cùng mất tới khoảng 300 ngày để khoan, cho thấy mức độ khó tăng vọt ở độ sâu lớn.
Hiện tượng này là đặc trưng của khoan sâu và xảy ra do sự kết hợp của nhiều yếu tố vật lý và cơ học: Khi độ sâu tăng, áp suất địa chất tăng mạnh, có thể vượt quá 100 megapascal, tương đương hàng nghìn tấn lực đè lên mỗi mét vuông cấu trúc. Đồng thời, nhiệt độ cũng tăng, thường vượt quá 200°C ở độ sâu lớn, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất thiết bị.
Mũi khoan bị mài mòn nhanh chóng, dung dịch khoan mất ổn định và các bộ phận kim loại phải chịu giới hạn vật lý cực đoan, đòi hỏi thay thế thường xuyên và điều chỉnh liên tục. Điều này khiến những kilomet cuối cùng trở thành giai đoạn khoan chậm, tốn kém và cực kỳ thách thức về kỹ thuật.
Khi đạt độ sâu 10.910 mét, giếng Shenditake 1 đã xuyên qua 12 tầng địa chất khác nhau, mỗi tầng đại diện cho những giai đoạn riêng biệt trong lịch sử Trái Đất. Trong số các lớp được xác định có: Trầm tích hình thành trong hàng triệu năm gần đây, các lớp đá sa thạch và đá vôi bị nén chặt và các cấu trúc sâu với đá cổ xưa hơn nhiều. Dữ liệu quan trọng nhất là việc khoan đã chạm tới các tầng đá hơn 500 triệu năm tuổi, thuộc các thời kỳ địa chất cực kỳ cổ xưa, tồn tại trước khi nhiều lục địa hiện nay hình thành.
Những lớp này hoạt động như “kho lưu trữ tự nhiên” của tiến hóa địa chất, chứa thông tin về khí hậu, thành phần hóa học, hoạt động kiến tạo và sự hình thành tài nguyên trong hàng trăm triệu năm. Việc tiếp cận trực tiếp như vậy là hiếm và vô cùng giá trị đối với khoa học.
Mục tiêu của hệ thống khoan này không chỉ là dầu khí mà còn là khám phá khoa học bên trong Trái Đất. Dù gắn với ngành năng lượng, tác động của dự án vượt xa việc tìm kiếm dầu khí. Khoan ở độ sâu này cho phép: Nghiên cứu trực tiếp cấu trúc vỏ Trái Đất, phân tích gradient nhiệt, khảo sát các tầng địa chất cổ và đánh giá tiềm năng các bể chứa sâu.
Việc hoàn thành Shenditake 1 cũng mang ý nghĩa chiến lược. Trung Quốc đang đầu tư mạnh vào công nghệ thăm dò năng lượng nội địa nhằm giảm phụ thuộc bên ngoài và mở rộng năng lực công nghiệp.
Các dự án như vậy nằm trong chiến lược lớn hơn gồm: Khảo sát địa chất, công nghệ khoan tiên tiến, an ninh năng lượng, làm chủ công nghệ và mở rộng trữ lượng trong nước.
