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“海牛Ⅱ号”刷新深海钻探世界纪录

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不久前,由中国湖南科技大学领衔自主研发的“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统,在南海超2000米深水中,成功下钻231米,刷新了深海海底钻探深度的世界纪录,标志着中国在该领域达到世界领先水平。


“海牛Ⅱ号”搭载科考船驶向深海。湖南科技大学供图

钻探到200米以下,意味着中国理论上具备了海洋资源全覆盖的勘探能力。此前,全球海底钻机的最大钻孔深度设计能力为200米,而实际保压取芯作业最深只到达135米,“海牛Ⅱ号”则大大刷新了这一纪录。

除了钻得深,“海牛Ⅱ号”还有一项独门绝技——保压取芯。这是勘探可燃冰等某些海底矿产的关键。在海水压力下,可燃冰呈“冰”状,它一旦离开其适宜的海水深度,就会因压力减小而变成气体挥发。因而,普通深海钻机无法取样可燃冰,只有在保持海底地层相等压力的状态下,才能做到。

据“海牛Ⅱ号”首席科学家万步炎教授介绍,“海牛Ⅱ号”主要攻克了全程保压绳索取芯、钻管存储与钻杆快速接卸、智能化与专家操作系统、海底钻机安全可靠下放和回收等技术难题。所有关键技术均为自主研发,目前已取得125项国家专利,4项国际发明专利。


“海牛Ⅱ号”正在进行海试作业。  湖南科技大学供图片

得益于自动化、智能化的设计,一个人就可在母船上完成“海牛Ⅱ号”操作。“海牛Ⅱ号”在钻孔取芯的同时,还能干“兼职”:原位探测岩石的电阻率、孔隙率,给孔内周边岩石拍照等。

近年来,中国日益重视海洋技术装备研发。深海海底钻孔技术,对其他深海装备制造技术具有很强的辐射性,可以带动相关领域的研发。万步炎说,10多年前,科考船上基本所有设备都是进口的,如今国产装备达到80%以上,未来这一比例将越来越高。

万步炎表示,团队将进一步优化深海钻探设备性能,提升它的环境适应能力、作业性能和智能化程度。深度超过万米的马里亚纳海沟,至今没有人类进行海底钻探作业。“挑战万米级水深地质钻探取样,是我们团队接下来的目标。”万步炎说。


人民日报记者 喻思南 唐亚慧

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