近日，青岛海洋地质研究所利用大数据、三维可视化等信息技术建设完成“数字南黄海”综合服务平台，实现了高效数据整合和精细模型模拟，显著提升了油气勘探前期决策速度，为重点构造精细评价和目标快速锁定提供了有效支撑。

该平台汇聚了南黄海区域地质取样、地球物理勘探、水文调查等实测数据与研究成果，形成了数据资源“一中心”、地质成果“一张图”和三维地质模型分析、地震剖面分析、井预测、盆地综合评价、成果图件属性分析“五模块”的运行体系。平台打通了地震剖面处理解释、油气地质建模、地理信息成图等专业软件数据接口壁垒，全面兼容各类别海洋油气地质数据；具有空间一体化、二三维联动分析、多模态资源协同研究等特色，为井-震-地质体联合分析提供在线化、交互式协同环境。

下一步，此计划持续更新地质构造、物性参数等三维模型，提升模型精细化水平，提高油气综合评价准确性;同时，强化“数字南黄海”平台服务能效，进一步助力海洋基础地质创新、地质勘探智能决策和找矿突破。

“数字南黄海”平台界面

近日，中国地质科学院勘探技术研究所（以下简称“勘探技术所”）甘肃北山铜镍金矿高效精准勘探技术研究项目，依托年度钻探工程任务建设的荒漠戈壁区绿色勘查标准化钻探机台，在甘肃敦煌市成宣矿钻探施工区，配合沙漠戈壁区绿色找矿系列技术装备，圆满完成了示范应用。

项目位于甘肃成宣矿勘查区。该区域地形地貌为典型的荒漠戈壁，项目组前期进行了详尽的野外踏勘与实地调研，针对施工区域地形特征，遵循绿色地质勘查钻探机台标准化要求，以“人、机、环、管”有机结合为建设理念，结合钻孔实施技术难点，优化技术方案，并配套自主研产的YDX-800F分体模块型全液压岩心钻机，应用优化改进的高效绳索取心技术以及环保型泥浆体系，建立废浆和废渣不落地、无害化处理流程与机制，实现了高效、安全、绿色环保钻探机台应用示范。

钻探施工中，项目组克服荒漠戈壁生产物资调配周期长、施工用水与通信困难等不利条件，仅用5天完成了ZK1001钻孔示范，完钻孔深300米，岩心采取率98.35%，高效高质量完成了地质钻探目标。

本次绿色勘查标准化钻探机台示范，打造了新一轮找矿突破战略行动沙漠戈壁区找矿绿色、先进、适用、高效钻探技术装备样板。这不仅是积极践行绿色发展理念，贯彻落实绿色勘查要求的重要实践，也为实现找矿突破高质量发展与生态环境高水平保护的有机结合提供重要支撑。 

我国首艘大洋钻探船“梦想”号今天（17日）正式入列，使我国成为全球第三个设计建造大洋钻探船的国家。据介绍，“梦想”号是目前全球钻探能力最强、科研实验功能最全、智能化水平最高、综合运维成本最低的超深水钻探科考船，是面向全球科学家开放共享的大型科学研究装置。

作为保障国家能源资源安全的大国重器、支撑海洋强国建设的核心利器，建造大洋钻探船的构想从2008年就已经萌芽，2013年开始调研，2015年开始写立项建议书，2017年开始申请立项，2021年底启动连续建造，直至今天成功建成入列。十年磨一剑，我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号如何建成？

“梦想”号设计效果图（中国地质调查局宣传教育中心供图）

说起“梦想”号在设计建造过程中遇到的困难和瓶颈，自然资源部中国地质调查局“梦想”号指挥部主要负责人周昶至今依然历历在目。

周昶：这艘船，要把它建好，我们需要举全国之力，甚至是全球之力。它是拿困难堆积出来的，是泪水和汗水堆积出来的。

他说，这艘船的设计建造目标既承载着人类“打穿莫霍面、进入上地幔”的科学梦想，又承担着为国家勘探开发深海能源资源的重任，因此，它既是科考船、钻探船，又是地质调查船、油气开采船，是我国海洋科考船舶建造历史上的重要里程碑。中国船舶第七〇八研究所“梦想”号总设计师张海彬也深有体会，为配合大洋钻探的科学要求，“梦想”号进行了一系列创新设计。

张海彬：成功解决了大洋科学钻探、天然气水合物勘查试采、海洋油气勘探以及深远海科学考察等多种功能同船融合设计的难题，完成了创新船型方案，新型连体双月池，DP3级蓄能闭环电网等多项国际首创设计，研发了具有完全自主知识产权的大洋钻探船，实现了综合性能的大幅提升和运营成本的有效控制。

航行中的“梦想”号（中船黄埔文冲船舶有限公司供图）

2015年底，张海彬进入“梦想”号设计建造团队。彼时，面对这样的设计建造目标，在国内乃至国际上都没有成熟的经验可供参考。张海彬说，这让“梦想”号的设计建造过程困难重重；其中，最大的难题就是，如何在确保大洋钻探、油气勘探、科研实验等各项功能集于一身，在恶劣海况仍能够安全平稳运行的前提下，又让“梦想”号具备优越的航行通过性和运营成本控制方面的国际竞争力。

张海彬：如何以“小吨位”实现“多功能”？这是一个最大的挑战。“梦想”号在立项论证之初，中国地质调查局就提出了总吨的控制目标，吨位越大的话，船的体积就会越大，相应的，它的建造和运营成本都会上去。我们在整个研发过程中，应用了模块化的设计理念，采取了钻机主体固定、钻材堆场切换、营运设施共享的原则。这个船的吃水是9.2米，吃水的量级可以满足全球大部分航道的航行、码头的停泊。船的总高81.2米，比日本的“地球”号降低了将近40%，即使是在8米的轻载吃水下，都完全可以满足深中通道大桥的安全通行要求。

“梦想”号（中国地质调查局宣传教育中心供图）

除了遵循“小吨位、多功能、模块化”的设计建造理念，既然是大洋钻探船，“梦想”号还集成了全球最先进的钻采系统。广州海洋地质调查局研究员孙珍介绍，这套系统完全可以实现对以往国际上大洋钻探船各项关键技术指标的超越，让人类距离实现“打穿莫霍面、进入上地幔”的科学梦想更进一步。

孙珍：我们研制了首台兼具油气勘探和岩心钻取功能的液压举升钻机，有4种作业模式和3种取心方式。首创了主动补偿和被动补偿于一体的液压举升技术，提升能力达到907吨。这是个什么概念？就是说如果我们要想打到莫霍面，就是海水4000米，然后再向下打6公里，再进入莫霍面一段距离，11000米的话，我们的钻杆就要有11000米，钻杆的自重大概有500吨，所以我们907吨的抓举能力完全可以支撑11000米钻进。隔水管作业可以用于油气的勘探开发，有助于海洋新能源的勘探开发。

海洋新能源，都有哪些呢？孙珍进一步解释，天然气水合物、天然氢气、无机甲烷等等，都是“梦想”号未来的勘探目标。

孙珍：全球的天然气水合物资源多，海底还有氢气资源，还有大量的无机甲烷资源，海底到处在冒着冷泉资源，已经远远超过了人类所原来认知的可能发现能源的领域。“梦想”号未来可以大展神威，大胆地去尝试开发这些新的资源，在我们原来不敢去和没有能力去的地方寻找油气资源。

“梦想”号的双月池设计（中国地质调查局宣传教育中心供图）

月池，是诸多大型科考船上的必备。它是船体内部贯穿各层甲板，与海水相通，直通船底的一个井道，钻探船上的钻杆可以由这个井道下放到海底，潜水员和水下机器人也可以从这里前往水下作业。张海彬介绍，科考船上往往都只有一个月池，但为了配合4种钻探作业模式，设计建造团队经过反复迭代优化，终于让双月池设计在“梦想”号上实现；同时，船上还搭载涵盖海洋科学、微生物、古地磁等在内的九大实验室，采用数字孪生等关键技术，可实现钻采作业全过程监测、科学实验智能协同。

张海彬：特别是对于无隔水管泥浆闭式循环钻探来说，需要有一个泥浆返回通道，主井口需要超过12米，我们在国际上首创了连体双月池的设计方案，尽可能降低由于月池的存在造成船舶阻力的增加，反复做了多次迭代优化，完全可以满足我们航速指标的要求，还有4种作业模式的兼顾。设计了全球海洋领域全学科的船载实验室，打造了面积最大、功能最全、流程最优的海上移动实验室，可以引领全球海洋科学多学科交叉研究。

“梦想”号设计建造团队（中国地质调查局宣传教育中心供图）

如此之多的全球领先、全球首创集于一身，让“梦想”号无愧于国之重器的称号。张海彬感慨，随着“梦想”号的设计建造同步成长的，不仅仅是包含他在内的全体设计建造团队，这一设计建造过程，也带动了我国船舶制造业向高端船舶及海工装备方向发展。

张海彬：2015年之前，我们国家设计建造这种深水钻探装备，基本是依赖国外设计公司。“梦想”号整个作业系统非常复杂，技术难度也非常大，对于国内自主研发设计力量的信任和培育是非常难能可贵的。我们船舶行业现在接单量在全世界已经遥遥领先，占70%；但高端海工装备这块在国际市场的占有率是不高的，特别是自主研发能力是落后的。船舶和海洋工程装备领域发展新质生产力，主要就是针对高端海工、船舶装备。通过“梦想”号大洋钻探船的自主研发，构建了超深水钻探装备的设计建造技术体系，是我们国家发展蓝色新质生产力的一个代表性成果。

2024年11月17日，由我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号在广州正式入列，标志着我国深海探测关键技术装备取得重大突破。

“梦想”号船长179.8米，宽32.8米，总吨33000，排水量42600吨，续航力15000海里，自持力120天，载员180人，全球海域无限航区，可在6级海况下正常作业、16级超强台风下安全生存，满足全球主要海域桥梁通行及码头停靠条件。该船采用“模块化”设计理念，攻克多项世界级技术难题，以“小吨位”实现“多功能”，国际首次创新集成大洋科学钻探、深海油气勘探和天然气水合物勘查试采等多种功能。经两轮海试验证，“梦想”号主要性能指标均优于设计要求，构建起我国自主的超深水钻探装备设计建造技术体系。

“梦想”号钻采系统国际领先，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，具备4种钻探模式和3种取心方式，可满足大洋钻探取心和深海资源勘探等不同作业需求，综合钻探效率、硬岩钻进能力大幅提升，最大钻深可达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。

“梦想”号科考实验功能和信息化水平国际领先，堪称海上移动的“国家实验室”。该船建有基础地质、古地磁、无机地化、有机地化、微生物、海洋科学、天然气水合物、地球物理、钻探技术等九大功能实验室，总面积超3000平方米，配置全球首套船载岩心自动传输存储系统，可满足海洋领域全学科研究需求。建成“船舶智慧大脑”，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。

“梦想”号的入列，将为我国深海资源勘探、关键技术装备研发，以及全球科学家开展大洋科学钻探研究提供重大平台支撑，对加快建设海洋强国和科技强国，推动构建人类命运共同体具有重要意义。

“梦想”号由国家发展改革委、自然资源部申报立项，自然资源部中国地质调查局负责具体组织实施，联合中国船舶集团等多家单位完成设计建造任务。该船于2020年5月完成初步设计，2021年11月启动建造，2024年10月完成综合试航。此外，还配套建设了全球储存能力最大的大洋钻探岩心库1处，高标准深水科考码头2处，多功能保障船1艘，将为“梦想”号运营提供有力保障。

从神秘的深海地质结构到珍贵的能源资源，科学家如何从几千米深的海底中获得这些信息？“梦想”号，这艘全球最先进的大洋钻探船将带领科学家探索地球深部的秘密。“梦想”号肩负多种作业需求，因此设计时便提出“小吨位、多功能、模块化”的理念。为了在同一艘船上同时实现大洋科学钻探、深海油气勘探和“可燃冰”勘查试采等多种功能，“梦想”号建造团队联合国际顶级油气钻机企业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，国际上首次集成了4种钻探模式和3种取心方式。

4种钻探模式

“梦想”号的4种钻探模式分别是传统隔水管模式、“可燃冰”专用测试模式、传统无隔水管模式、无隔水管闭式循环模式。

传统隔水管模式：这种模式常用于海洋油气的开采。隔水管把海底和钻探船连接起来，可以通过钻井液的循环增加钻井的安全性和效率。简单来说，这种方式能确保钻井过程顺畅且有足够的保护措施，是海洋油气开采的“标配”。

水合物专用测试模式：天然气水合物是一种新型能源，经实践证明其开采过程安全环保可控。如使用传统隔水管进行试采，不仅显得过于笨重，成本也高。为此，“梦想”号专门设计了一种轻型隔水管系统，能减轻设备负担，降低钻探成本。

传统无隔水管模式：该模式下，钻杆直接暴露在海水中，并从海底往下钻探，适用于大洋钻探。在钻进海底的时候，需要加入特殊的泥浆（钻井液），起到冷却钻头、润滑钻具和带走钻出的岩屑等作用。虽然没有隔水管保护，但正是因为没有隔水管的负重，钻杆可以达到更大的深度（水深最高可达8000米），适合深海钻探任务。

无隔水管闭式循环模式：传统无隔水管模式下加入的泥浆一般会直接排到海里，既污染环境又增加成本。“梦想”号钻采系统中配置了专门的泥浆循环管线，通过水下泵将泥浆抽回到船上，通过过滤等处理，这些泥浆就能实现循环利用。这种模式既实践应用了绿色勘查的理念，又可以有效做到保护海洋环境。

三种取心方式

“梦想”号的3种取心模式分别是提钻取心、绳索取心、气举反循环取心，可实现不同地层和岩体持续钻进取心。

提钻取心：这是一种很直接的取心方法，把整根钻杆从钻孔中提出来，从而取出暂存在钻杆最底端的岩心。

绳索取心：通过一根钢丝绳从钻杆内取出岩心，不需要将整个钻杆拉出钻孔。它就像是一种“取巧”的方式，不但省力，还节省时间。虽然绳索取心有很多限制条件，操作稍显繁琐，但依然是较为适合较深钻深的取心操作。

气举反循环取心：在常规的钻探中，钻井液从钻杆内壁注入并从孔隙间返回海底，这叫正循环。而反循环则是，钻井液从孔隙进入并从钻杆返回。气举反循环是一种特殊的取心方式，通过往上部钻杆内注入空气，上部钻杆的液体混入空气后的密度变小，而下部液体密度不变，因为上部和下部液体存在的密度差，上部的液体会往上“举”，从而带动下部的钻井液和岩心被“吸”到地面。

“梦想”号的4种作业模式3种取心方式，就像打开通往地心秘密大门的钥匙，将为我们探索地球深部奥秘问题，寻找深海深地资源提供强大助力。

近日，北京探矿工程研究所采用自主研发的TGQ-20AC模块化多工艺钻机在大兴安岭中北缘战略性矿产调查区开展示范应用，完成异常查证钻孔3个。

该钻机具有以下特点。一是采用航空铝合金框架，最大单体模块重量小于70千克，可在农田、林区快捷搬迁转移。二是设计紧凑，工作时占地面积小于3平方米，对环境扰动和植被影响较小。三是采用全液压驱动，可实现20米以内覆盖层快速钻进取样和目的层精准取心，空气钻进效率是常规钻进工艺的3倍。

TGQ-20AC钻机现场施工图

近日，由北京探矿工程研究所（以下简称“探矿工程所”）研发的TGQ-1000模块化岩心钻机，顺利交付中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心，并在辽宁东部战略性矿产靶区开展实钻验证，高效完成了160m钻孔一个。

该工作区沟谷发育，地势较陡，是重要的水源涵养林基地，对绿色勘查与钻探装备的适用性提出很高要求，传统岩心钻机无法满足。探矿工程所模块化岩心钻机采用分体式设计，搬迁转移方便快捷，环境扰动小。钻机采用全液压驱动，中空式动力头可实现转速与扭矩的大范围无级调节，显著提升复杂地层钻探能力，76mm口径钻深可超过1000m，钻进效率等指标满足设计要求。经现场验证，该钻机展现了良好的环境保护能力和对复杂地势条件的适用性。

下一步，探矿工程所将进一步落实部、局关于在新一轮找矿突破战略行动中全面实施绿色勘查、加强装备建设的工作要求，以“效率高、占地少、污染少、扰动小”为努力方向，加快钻探关键技术攻关，为矿产资源调查评价提供绿色钻探技术装备支撑。

模块化钻机在丘陵林地狭小工作区进行钻探作业