湖南科技大學(xué)8日對外透露，由該校領(lǐng)銜研發(fā)的中國首臺“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)，于北京時間4月7日23時許在南海超2000米深水成功下鉆231米，刷新世界深海海底鉆機(jī)鉆探深度。
這一深海試驗(yàn)的成功，填補(bǔ)了中國海底鉆探深度大于100米、具備保壓取芯功能的深海海底鉆機(jī)裝備的空白，標(biāo)志著中國在這一技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
據(jù)悉，“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)是中國重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備專項(xiàng)”課題，目標(biāo)是研制作業(yè)水深不小于2000米，鉆探深度不小于200米，保壓成功率不小于60%，可有效滿足中國海底天然氣水合物(可燃冰)資源勘探的海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)。
“海牛Ⅱ號”鉆機(jī)本體高7.6米，腰圍10米，體重12噸，水下重量10噸，是目前中國水下重量最重的地質(zhì)勘探科考設(shè)備。它看似龐然大物，到了海底就像泥鰍一樣靈活。
從廣州港口出發(fā)，“海牛Ⅱ號”搭載海洋地質(zhì)二號科考船于北京時間4月3日抵達(dá)目標(biāo)工區(qū)并開展深海作業(yè)聯(lián)調(diào)聯(lián)試。海試作業(yè)于7日上午6時左右進(jìn)行，8時30分，“海牛Ⅱ號”成功坐底在水深2060米的海底，在海底完成姿態(tài)調(diào)平后，進(jìn)行了約15個小時的目標(biāo)層保壓取芯鉆探作業(yè)。
“海牛Ⅱ號”首席科學(xué)家萬步炎教授介紹，相較目前世界上深海海底鉆機(jī)海底100余米的最大鉆探深度，“海牛Ⅱ號”本次海底目標(biāo)層保壓取芯鉆探深度達(dá)到231米，是目前世界上唯一一臺海底鉆探深度大于200米的深海海底鉆機(jī)。它采用全新的基于海底鉆機(jī)繩索取芯技術(shù)的水合物保壓取芯原理、保壓取芯技術(shù)與工藝、輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)，以及海底復(fù)雜地層智能鉆進(jìn)專家系統(tǒng)，使得鉆探效率、取芯質(zhì)量、保壓成功率顯著提高，鉆機(jī)重量較國外同類鉆機(jī)大幅減少，水下收放作業(yè)難度大幅降低。這次深海試驗(yàn)的成功，意味著中國在該技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
萬步炎及其科研團(tuán)隊(duì)從2000年開始研制深海海底鉆機(jī)，2003年成功研制出中國首臺深海淺層巖芯取樣鉆機(jī)，并成功在海底下鉆0.7米，鉆獲第一個巖芯樣品，開啟了中國自主研發(fā)深海海底鉆機(jī)的歷程。隨后十幾年，萬步炎帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)扎根這一技術(shù)領(lǐng)域執(zhí)著攻關(guān)，于2010年研制成功深海中深孔巖芯取樣鉆機(jī)，海底鉆探深度20米;2015年成功研發(fā)“海牛號”海底多用途鉆機(jī)，改寫了中國深海海底鉆機(jī)鉆探深度紀(jì)錄。所有關(guān)鍵技術(shù)均為自主研發(fā)，目前該團(tuán)隊(duì)已取得125項(xiàng)國家專利，4項(xiàng)國際發(fā)明專利。
據(jù)了解，萬步炎及其團(tuán)隊(duì)已把目光瞄向11000米水深的馬里亞納海溝，力爭在未來幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)11000米級水深地質(zhì)鉆探取樣，為揭示海溝擴(kuò)張演化規(guī)律和獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)及生命過程演化規(guī)律提供利器。(傅煜 唐亞慧 李凌蘊(yùn))
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