231米！“海牛Ⅱ號”鉆出世界深度

唐亞慧 李凌蘊(yùn)

4月7日，湖南科技大學(xué)領(lǐng)銜研發(fā)的我國首臺“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)，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)了我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)志著我國在這一技術(shù)領(lǐng)域已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

“海牛Ⅱ號”海底大孔深保壓取芯鉆機(jī)系統(tǒng)是我國重點(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%，可有效滿足我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，是目前我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，到了海底就像一條泥鰍一樣靈活。

“海牛Ⅱ號”首席科學(xué)家萬步炎教授介紹，相比較于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、以及海底復(fù)雜地層智能鉆進(jìn)專家系統(tǒng)等，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。

萬步炎和他的科研團(tuán)隊(duì)，二十一年磨一劍。2000年開始研制深海海底鉆機(jī)，2003年，成功研制出我國首臺深海淺層巖芯取樣鉆機(jī)，開啟了我國自主研發(fā)深海海底鉆機(jī)的歷程。2010年他的深海中深孔巖芯取樣鉆機(jī)研制成功，海底鉆探深度20米。2015年他研發(fā)“海牛號”海底多用途鉆機(jī)取得成功，改寫了我國深海海底鉆機(jī)鉆探深度紀(jì)錄。2021年研發(fā)的“海牛Ⅱ號”又刷新世界記錄。所有關(guān)鍵技術(shù)均為自主研發(fā)，目前已取得125項(xiàng)國家專利，4項(xiàng)國際發(fā)明專利。

盡管已取得巨大成功，但萬步炎及其團(tuán)隊(duì)的腳步?jīng)]有停下。據(jù)了解，他和團(tuán)隊(duì)已經(jīng)把目光瞄向11000米水深的馬里亞納海溝，在這里每一個(gè)指甲殼大小的面積將承受1噸的重量。他和團(tuán)隊(duì)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。