欢迎来到中国船舶报 中国船舶报订购服务
04:综合新闻
~~~——专访“梦想”号大洋钻探船总设计师张海彬
~~~
关于“梦想”号的“十万个为什么”?

  为什么说“梦想”号大洋钻探船是国际最先进的?

  “梦想”号采用“模块化”设计理念,成功解决了大洋科学钻探、深海油气勘探和天然气水合物勘查试采等多种功能同船融合设计的世界级难题,完成了多项国际首创设计。该船的先进性主要体现在三个方面:

  船舶综合性能国际领先。第一,“梦想”号稳性和结构安全性突出,可在16级超强台风下安全生存;动力定位能力突出,该船像“定海神针”一样,在9级风下360度全方向保持船舶位置,在12级台风下有利首向保持船舶位置;第二,作业海况适应性强,可在6级海况下正常作业,适应作业海况比国外最先进的大洋钻探船还多,具有更长的作业窗口期;第三,可变载荷能力突出,最大可变载荷达15000吨,比“海洋石油981”号钻井平台提高了60%以上;自持力突出,一次出海不补给可以航行作业达120天,比国外大洋钻探船提高了60%;第四,船舶机动性强,最大航速超13节,比国外最先进的大洋钻探船提高了8%以上。

  钻采作业能力国际领先。应用集成设计理念,联合研制了全球首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机,首创新型连体双月池设计,集成传统隔水管、传统无隔水管、轻型隔水管、无隔水管泥浆闭式循环等4种钻探模式和提钻、绳索、气举反循环3种取心方式,综合钻探取心效率、硬岩钻进能力大幅提升,可实现不同地层和岩性条件下持续钻进取心,最大钻深11000米,有望助力全球科学家实现“打穿地壳、进入地球深部”的科学梦想。

  船载实验能力国际领先。配置了具备海洋领域全学科研究功能的船载实验室,具有基础地质、古地磁、无机地球化学、有机地球化学、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等九大实验功能,实验室面积比国外大洋钻探船提高了近40%,是全球面积最大、功能最全、流程最优的“海上移动实验室”,可引领国际海洋领域多学科综合交叉研究发展。

  值得一提的是,该船在全球首次配置了岩心自动传输存储系统,实现了岩心出入库的自动转运。

  为什么需要建造“梦想”号大洋钻探船?

  国际上大洋科学钻探最初是因莫霍计划而起,其初衷是钻穿地球地壳与地幔的分界面——莫霍面,取得壳幔边界的样品,了解地幔的基本物质组成,研究壳幔物质循环和相互作用机制,推动地球科学研究的发展。地球陆地和海洋地壳厚度分布极为不均,陆地上部分平均厚度约33公里,而海洋地壳厚度平均只有6公里。

  因此,大洋科学钻探是深海探测最直接、最有效的手段。

  前苏联曾经于1970年在科拉半岛实施了陆上科学钻探,耗时19年钻深达到12262米。该钻孔称为“科拉超深钻孔”,是目前世界上最深的钻孔,但距离莫霍面还相距甚远。科学家认为,从海上更容易钻达莫霍面,这就需要建造一艘先进的大洋钻探船。

  大洋钻探挑战莫霍钻探主要有三种选择:一是选择国际大洋钻探未完成的莫霍钻探站位,如东太平洋的504B孔和西南印度洋的1473A孔,两孔钻至莫霍面的总钻深在7500~9800米之间。二是选择目前尚未实施钻探的国际大洋钻探莫霍钻建议书,如建议书805号,位于东太平洋海隆附近,总钻深10700米。三是其他合适钻探的位置。因此,在海上执行莫霍钻探任务的大洋钻探船的钻深能力指标需达到约11000米。

  为了具备11000米钻探能力,“梦想”号在钻机能力和钻杆存储上作了特别设计。在钻机能力方面,配置了全球最先进的液压举升钻机,具有装机功率小、钻探效率高、补偿能力强、响应速度快等优点,并且集成了传统隔水管、传统无隔水管、轻型隔水管、无隔水管泥浆闭式循环4种钻探模式和提钻、绳索、气举反循环3种取心方式,可实现11000米钻杆的高效钻探和取心。在钻杆存储方面,创新性提出了可拆式模块化钻杆堆场和通用型钻杆移运设施设计方案,并在井架内设置了大容量钻杆存储区,可以搭载11000米钻杆及相应的辅助钻具,并实现钻杆从堆场到井架作业区的高效转运。

  同时,“梦想”号大洋钻探船研发设计团队应用“模块化”和“最优化”设计理念,突破了大型月池开口船舶水动力性能综合优化、多作业系统模块化综合优化布置、关键区域结构安全评估及优化设计、DP-3级蓄能闭环电网电力系统设计、多功能船载实验室集成设计、绿色环保液压钻机及取心系统集成设计、智能中控系统集成等十大类五十余项核心关键技术,完成了创新船型方案、新型连体双月池、DP-3级蓄能闭环电网、岩心自动传输存储系统等多项国际首创设计。“梦想”号大洋钻探船的成功研发,实现了我国超深水钻探装备从“依赖国外基本设计”到“完全独立自主设计”的重大突破。

  为什么“梦想号”大洋钻探船是智慧大脑?

  中国地质调查局广州海洋地质调查局协同研发设计团队,通过自主研发,把“梦想”号建成了“船舶智慧大脑”,包括中央控制系统和综合信息化系统,可实时汇聚分析2万余个监测点数据,实现作业智能监测、实验智能协同、健康智能保障、船岸智能融合,并且获得了中国船级社智能集成平台、智能机舱、智能能效附加标志,智能化水平远超日本“地球”号和美国“决心”号大洋钻探船。特别是,在船载实验室内以岩心为载体,可实现钻探船内部岩心实验数据信息实时共享和船岸一体化协同,实现船载实验室内部和船岸协同实验数据分析。

  下一步,“梦想”号将按计划执行深海能源资源勘查和深海钻探试验等工作任务,并大力推动高水平对外开放,拓展国际海洋合作,服务全球科学家探索地球奥秘,为更好地认识海洋、开发海洋、保护海洋提供良好平台。

  未来,七〇八所将全力做好“梦想”号运维过程中的技术服务工作,支撑“梦想”号船舶系统、钻采系统、船载实验室等发挥出最大效能,助力深海和深地科学研究领域产出重大科技成果,推动海洋强国、科技强国建设和人类命运共同体构建。

3 上一篇   下一篇 4  
放大 缩小 默认
主办单位:中国船舶报社
Copyright © right 中国船舶报 All Rights Reserved. 未经许可不得复制
   第01版:一版要闻
   第02版:综合新闻
   第03版:党建园地
   第04版:综合新闻
   第05版:产经专刊
   第06版:产经上下游
   第07版:产经行业风
   第08版:国际连线
十年砥砺 同心筑梦
关于“梦想”号的“十万个为什么”?
中国船舶报综合新闻04关于“梦想”号的“十万个为什么”? 2024-11-22 2 2024年11月22日 星期五