中國“海經” 技經四海

文 ‖賈克濱

我國自主研發的海洋地震勘探拖纜成套裝備“海經”，將助力對深遠海勘探新區、新領域的探索。

●“海經”圓夢，經緯四海、脈聽八方。 供圖/中國海油

10 月3 日，在距離廣東珠海約500公里外的深遠海上，大型深水物探船“海洋石油720”拖拽著10 根我國自研的“海經”地震勘探電纜劃過海面，持續接收著人造地震波遇到深海地層后形成的反射波。

2022 年9 月底，“海洋石油720”列裝了我國自研海洋地震勘探拖纜成套裝備“海經”。經緯四海、脈聽八方，“海經”在中國各大海域已連續完成3935 平方公里海域的地震勘探。一年后，“海洋石油720”首次駛進中國超3000 米水深的海域勘探。這也是“海經”列裝后進行的第五次大型勘探作業。

關鍵核心裝備

“海經”是個大家族，由震源控制系統、拖纜采集系統、拖纜控制與定位系統、綜合導航系統組成。它們是完成海洋地震勘探的關鍵核心裝備。

擁有22 項國家專利的拖纜采集系統，將沉放深度從進口裝備的22 米提高到100 米、將可采集的低頻頻率拓展到2Hz 的高性能檢波器，具有高精度電子羅盤、可在水下100 米正常工作的“海經”羅經鳥，應用動態調整算法、控制精度達到0.05 毫秒的“海經”震源控制系統，可實現智能化操作部署、高精度定位解算的“海經”綜合導航系統……

為實現“海經”放飛藍海的夢想，“海經”研發團隊用了20 年時間，突破了多項核心技術難點，為“海經”拖纜成套裝備走向生產應用奠定了堅實的基礎。

要打造自主可控的海洋油氣裝備體系，不僅要突出設計的龍頭地位，而且要著力提升海洋裝備一體化整體制造能力，突出產業鏈的牽引帶動作用。

坐落于天津濱海的中海油服裝備制造維修中心是“海經”的誕生地。走進車間，6 條長長的海洋拖纜生產線很是惹眼。橙黃色的海洋拖纜正在接受工人的檢查和保養。“這些海洋拖纜都是我們自己設計制造的，目前年產能可達100 千米。”生產線旁的工人師傅驕傲地說。

“沒有自己研發制造的設備，必然會限制我們海洋油氣勘探的腳步。”“海經”研發團隊技術負責人阮福明說。

在“海經”的幫助下，物探船能夠實現震源激發、過程監測、數據接收、實時定位、水下設備控制等海洋地震勘探數據采集的全過程，更能夠承擔深水、深層復雜地質構造的勘探任務，助力我國對深遠海勘探新區、新領域的探索。

二十年攻關征程

走進中海油服物探研究院，技術人員正緊張地忙碌著。他們要將“海經”采集到的原始數據資料處理成為可供參考的地震剖面圖。但20 年前，這看似觸手可得的數據，對中國海洋物探來說卻遙不可及。

2002 年，還在讀博士的阮福明第一次登上物探船。看到滿屏閃爍的數據和船尾拖拽的長長電纜，他深深地感到國家經略海洋的決心。

一登上船，他的心里卻被像潑了一盆冷水。原來，船上用于地震勘探的關鍵裝備幾乎全部依賴進口，核心技術一片空白。

從那時起，阮福明的心里埋下了一顆種子——一定要為物探船裝上“中國心”。

此后，他全身心投入到海洋地震勘探拖纜裝備的研發，設計出了“海經”拖纜采集系統架構的雛形，2005 年做出了系統樣機。“但從樣機到實現產業化再到最后真正的列裝，還有非常漫長的路。”阮福明說。

以“海經”水下勘探電纜為例。一根電纜從誕生到能夠使用，通常要經歷至少三次大型海試。2009 年冬天，“海經”第一代拖纜采集裝備從實驗室的樣品走向產業化，研發團隊在渤海進行了一次關鍵海試。

放纜那天，氣溫零下二十多攝氏度。第一代拖纜的芯線護套因低溫變脆破裂造成了漏電。海試收放了十幾次電纜，效果很不理想。研發團隊來不及沮喪，立刻頂著嚴寒的天氣，對每一根電纜進行精密檢修。

因為極度惡劣的海況，本該持續3個月的海試只持續了60 多天。研發團隊晝夜顛倒、不斷嘗試，把休息的時間壓到最短，把解決問題的時間拉到最長，幾經坎坷，“勉強”完成了驗收。

每次海試，研發團隊都會跟著物探船一起出海，把一根根一百多米長的拖纜拖上船。

“沒想到科研人員也要人拉肩扛。”團隊成員井中武回憶道。但就是通過這樣一次次的海試，拖纜的產品性能不斷提升，最終成為海洋物探裝備國產化的標志性成果。

在研發團隊看來，研制出一根性能優越的電纜還算不上成功。“單根電纜的性能再好，也不能保證整套設備工作時的穩定性。”這也是成套裝備的復雜性所在。

在隨后的10 余年時間里，“海經”的震源控制系統、拖纜采集系統、拖纜控制與定位系統、綜合導航系統相繼問世并投入試驗，“海經”拖纜成套裝備的完整性不斷提高。

“這套設備中的水下數據采集、導航、定位等相關技術，在海洋相關行業和產業中都有相對廣泛的應用。”阮福明說，“通過我們這套產品的研發，結合這些實際的應用場景，能進一步促進國內海洋高端裝備產業鏈條的發展。”

照亮中國深遠海

問起“海經”裝備產業化過程中最艱難的事，團隊成員的記憶中有核心技術上的難題，有海試過程中的艱辛，有一次又一次的失敗。

“‘海經’綜合導航系統剛剛海試的時候，經常收到現場反饋說定位精度不夠穩定。”“海經”綜合導航系統技術負責人張昊楠說，那是一段頗為痛苦的時光。

高端海洋油氣裝備往往擁有復雜的工藝、龐大的系統。在產業化初期，不可避免地要經歷不穩定的陣痛。這也是許多新型設備走向實際應用不可避免的問題。

“與其用別人的東西，給別人解決問題，不如把自己的東西用起來。可能開始會曲折一點，問題會多一些，卻是一個提高自有裝備水平的機會。”研發團隊沒有放棄，而是根據海上現場對裝備的真實反饋，不斷優化改進，讓“海經”逐漸走向成熟。

經過研發團隊的不斷努力，2023年10 月，“海經”首次在我國水深超過3000 米的超深水海域實現三維地震勘探，向深、向遠尋找大中型油氣田，為開辟儲量接替新領域，保障國內油氣增儲上產貢獻力量。

“希望它能夠成為一顆閃亮的‘中國心’。”阮福明想起了多年前，“海經”拖纜設備海試成功的時候，團隊成員們給自己立下的人生愿望——用自己的裝備，在中國深遠海照亮原本漆黑一片的海底。