科技创新助力可燃冰勘查试采

来源:中国矿业报 作者:温明明 发布时间:2017-08-16

科技创新是第一生产力,“用科技创新引领地质调查,把地质调查过程变成科技创新的过程,全面提升科技创新解决资源环境基础地质问题的能力”是中国地质调查局推进科技创新工作总的指导思想。自1999年我国正式实施天然气水合物调查研究以来,先后在国家水合物调查专项、国家863计划及国家自然科学基金等持续支持下,以中国地质调查局广州海洋地质调查局(以下简称”广州海洋局”)为牵头单位承担了一系列海域天然气水合物勘查试采的技术研发工作,在天然气水合物地球物理探测技术、地球化学探测技术、保真取样器研制、目标优选技术等方面取得突破性的进展,成功研制了4500米级深海遥控潜水器(“海马”号)、海洋可控源电磁探测设备、深海保压取芯钻具等一批关键装备,打破了国外的技术垄断,填补了国内空白,达到了国际先进水平;通过实践和创新,形成了天然气水合物矿体的三维与海底高频地震联合探测、小道距高分辨率多道地震探测等国内首创的海洋地质勘查技术方法,有力地推动了我国天然气水合物研究工作向纵深发展,为天然气水合物勘查与试采提供了有力的技术支撑。  

自主研制了我国第一台4500米级深海潜水器(“海马”号),突破了潜水器自动控制、深海液压单元、大深度浮力新型材料等重大关键核心技术,国产率超过90%,作业能力基本覆盖我国管辖海域和国际海底区域富钴结壳等多种资源富集区,标志着我国具备了大深度无人遥控潜水器自主设计和制造能力,促进了深海遥控探测机器人产业化进程,在我国深海技术装备研发和海洋地质调查领域具有里程碑意义。“海马”号研发成功后迅速转化为应用,在南海北部陆坡发现了海底活动性“冷泉”(已命名为“海马冷泉”),实现了南海天然气水合物资源调查领域的突破性进展,也体现了科技创新的引领和支撑作用。

自主研制了海洋可控源电磁探测设备,成功应用于天然气水合物资源调查,获取了重点目标区电性参数,为成功获取天然气水合物实物样品提供了重要保障。

自主研制了一批现场快速探测设备:自主研制6000米级海底数字摄像系统,首次在国内实现海底可视化探测;海底热流原位探测系统应用于我国天然气水合物资源勘查,其技术参数达到了国外同类产品的水平;研制的天然气水合物流体地球化学现场快速探测设备,实现了快速采集海水样品,且对其中的气体组分实现了快速准确测定;研制的天然气水合物原位地球化学探测系统,实现了集海底摄像、照相和多参数探头为一体的原位在线探测。

研发了天然气水合物重力活塞式保真取样器,首次在国内进行保压地质取样;研制的保压取芯钻具已在南海成功获取天然气水合物保压实物样品,开创了海域天然气水合物自主保压取样的新时代。目前,已经实现全系列海洋地质取样关键技术装备国产化,并成为天然气水合物资源勘查的重要地质取样技术装备。

此外,还研制了海底冷泉声学快速探测设备,能够清晰探测到海底冷泉形成声学图像,成功在南海北部陆坡发现了活动冷泉,为渗漏型天然气水合物的勘查提供了有力手段;研制的50千焦超大能量脉冲等离子体震源系统,在天然气水合物目标靶区获得最大地层穿透深度超过1000米的地震剖面,且清楚地显示了低速度异常,这对判断天然气水合物是否存在提供了重要依据,提高了天然气水合物识别的可靠性。

经过多年探索,对海洋地质勘查技术方法不断改进、完善和创新,形成了适合我国海域天然气水合物矿体目标探测的“地震联合采集、资料综合处理和矿体定量评价”的技术体系。该技术达到了国际领先水平,首次应用于我国海域天然气水合物矿体探测,就成功获得了首张“天然气水合物矿体的外形及内部结构特征”图像。

通过以上这些关键设备研制、技术方法创新,已经逐步形成了具有国际先进水平的天然气水合物资源综合勘查高新技术体系,为我国海域天然气水合物资源勘查与试采提供了有力的技术保障,彰显了广州海洋局的技术创新能力,打造了天然气水合物科技创新团队,取得了显著的社会和经济效益。

 
 

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