中国开发深海矿产利器海试成功 技术水平世界第四

我国自主研发的海底60米多用途钻机“海牛”号

无论是相较其他三个国家研制出的50米以深深海钻机，还是相较自己研制并在我国已投入使用的20米深海钻机，“海牛”都是有几个“牛”点的：

“操控”牛。万步炎团队在装备的操作软件上，花了很大的功夫。现在，“海牛”整机自动控制水平较高，基本上可以做到傻瓜式操作。这样一来，对操作工人的技能培训要求就很低了。

“体重”牛。整机的重量仅为8.3吨，而国外超过50米深度的钻机，重量都在10吨以上，而节省的重量意味着“海牛”具备更大的发展潜力。

“功能”牛。“海牛”不仅可以用来钻孔取芯，即钻取岩心送到实验室检测，还可以原位探测岩石的电阻率、孔隙率，以及给孔内周边岩石拍照等。原位探测，其结果较取芯送实验室测试更为准确。“海牛”不仅可钻硬岩还可以用来钻取稀软的海底沉积物。

“效率”牛。万步炎感到最为自豪的，是团队完全自主研发的“绳索取芯”关键技术。同样打60米孔，以前需要4—5天时间，现在可缩短为20多小时，大大提高了作业效率。

“价格”牛。一旦“海牛”海试通过，这样的国产化装备，价格就可以比进口设备降低一半至2/3。

在800米到2000多米深度的海底层，它的深度压力，最适合天然气水合物形成与水的结合体——海洋矿产资源开采热点物质“可燃冰”。

不难想象，特殊的海水深度与压力，让可燃冰有了“冰”的状态。可燃冰一旦离开了这个海水深度，就会变成气体而不以“冰”态存在了。因此普通的深海钻机是无法取样这样的物质的。唯一的办法，就是保持同等压力的状态下，将可燃冰取出。这就需要“保压取芯勘探系统”的研制。

这种装备的研制，正是万步炎想要做的一个突破性工作。3月，他计划申请的“十三五”国家重点研发计划优先启动的重点研发任务“保压取芯勘探系统研制与应用示范”，通过了湖南科技大学的专家组论证。万步炎团队拟研制具保压取芯能力的海底钻机系统，预计最大钻进深度能力将达到220米，可充分满足可燃冰勘探需求。

万步炎介绍，迄今为止，世界上最先进的海底钻机的最大钻孔深度能力仅为200米，而海底钻机的保压取芯能力在世界范围内也没有完全成功。如果能够研制成功，将这种海底保压钻机系统应用于我国南海或东海可燃冰取样，无疑是我国可燃冰勘探的巨大成就与进展，将有力推动我国可燃冰勘探事业与技术发展。

“我们至少需要两个突破，一个是从60米到220米的钻孔深度的突破，一个是海底保压取芯技术的突破。”万步炎说。