无论航天也好,探测地底也好,均涉及到一个8字方针“上天、下地、入海、登极”,而航天事业也会涉及到对地外星球的探测,即:航天工程之后也会对地外星球的地底进行探测。
俗话常说:上天容易入地难。这么说是有一定依据的。地表下有着多种多样的地层,不同硬度的岩石,不断升高的地温,不断增大的压力,对钻掘工具、动力设备的要求会很大;而空中没有这些阻碍,其主要是通过足够大的速度来冲破地球引力的阻碍。
最深钻则是位于东海的大陆科钻井,尚不足8000m。就现阶段而言,如果在钻头、钻具材料、钻机能力、测井仪器方面没有较大突破的话,更深层钻探也很难进行。
为什么很少见到有国家探索深层的地底,而探测深层的地底主要是科学钻探。对于科学钻井,最重要的便是取芯,这在油气井施工中问题并不大,只有取到尽可能多的岩心才能有利于进行科学分析。而科学钻探钻进的对象往往是坚硬的岩石。对于在深孔、硬岩中进行的取心钻进施工,现有的技术水平其实还远远不能满足要求。科拉超深钻是利用牙轮取芯钻头连续取芯,我国东海第一钻则是大直径孕镶金刚石取芯钻进。
深钻对钻头、钻具材料、钻井液等的要求确实很高:此处以钻杆为例,其在钻进中要承受自重、扭矩、振动、摩擦引起的附加阻力和温度等多项载荷的复合作用, 工作条件十分恶劣。对于科学深钻,当钻孔超过某一深度后, 单是钻杆柱的自重就会使钻杆柱发生破坏。张金昌先生曾在论文中指出过:目前最好的钻杆也只能用到10000 m 的深度。而科拉超深钻则采用了铝合金钻杆材料。