常识｜231米！“海牛Ⅱ号”刷新世界深海海底钻机钻探深度

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海牛Ⅱ号

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在南海超2000米深水成功下钻231米……4月7日23时左右，湖南科技大学领衔研发的我国首台“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统刷新了世界深海海底钻机钻探深度。

这一深海试验的成功，填补了我国海底钻探深度大于100米，具备保压取芯功能的深海海底钻机装备的空白，标志着我国在这一技术领域已达到世界领先水平。

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4月3日，“海牛Ⅱ号”搭载海洋地质二号科考船从广州港口出发，抵达目标工区并开展深海作业联调联试。海试作业于7日上午6时左右进行，8时30分，“海牛Ⅱ号”成功坐底在水深2060米的海底，在海底完成姿态调平后，进行了约15个小时的目标层保压取芯钻探作业。

据悉，“海牛Ⅱ号”海底大孔深保压取芯钻机系统是我国重点研发计划“深海关键技术与装备专项”课题，目标是研制作业水深不小于2000米，钻探深度不小于200米，保压成功率不小于60%，可有效满足我国海底天然气水合物（可燃冰）资源勘探的海底大孔深保压取芯钻机系统。

“海牛Ⅱ号”钻机本体高7.6米，腰围10米，体重12吨，水下重量10吨，是目前我国水下重量最重的地质勘探科考设备。它看似庞然大物，到了海底“海牛Ⅱ号”就像一条泥鳅一样灵活。“相比较于目前世界上深海海底钻机海底100余米的最大钻探深度，“海牛Ⅱ号”本次海底目标层保压取芯钻探深度达到231米，更是意义非凡。

“海牛Ⅱ号”是目前世界上唯一一台海底钻探深度大于200米的深海海底钻机，它采用全新的基于海底钻机绳索取芯技术的水合物保压取芯原理、保压取芯技术与工艺、轻量化设计技术、以及海底复杂地层智能钻进专家系统，使得钻探效率、取芯质量、保压成功率显著提高，钻机重量较国外同类钻机大幅减少，水下收放作业难度大幅降低，这次深海试验的成功，意味着我国在该技术领域已达到世界领先水平。

我国研制“海牛”，起步于2015年前后，我国863计划海洋技术领域项目“海底60米多用途钻机系统技术开发与应用研究”。也是2015年，达世界先进水平的60米海底深孔岩心钻机“海牛”面世，首次南海试水，迈向深蓝。当时，“海牛”在3000米海水深处，再往地底下“钻”60米，用于矿产资源勘探最后一步的“钻探”。

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此后的2017年，万步炎团队将针对存在于800米到2000多米深度的海底层“可燃冰”，开发“保压取芯勘探系统”。

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他解释，在特殊的海水深度与压力下，可燃冰呈现“冰”状。但可燃冰一旦离开其适宜的海水深度，就会变成气体挥发。因而，普通深海钻机不适合取样可燃冰。只有在保持同等压力的状态下，将可燃冰取出。这就需要研制“保压取芯勘探系统”。“研制成功的话，预计最大钻进深度能力将达230米，能充分满足可燃冰勘探需求。但是至少，我们要实现两个突破。一个是从60米到230米的钻孔深度的突破，另一个海底保压取芯技术的突破。”

万步炎当年的愿望，今天得已成功实现。

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