用地质科技探查海洋能源宝藏
—— 广州海洋地质调查局“十一五”国家重大科技成果概览
国家863海洋科技领域的主力军
2011年3月8日，“十一五”国家重大科技成就展在北京国家会议中心展出。作为海洋新技术领域的主力军，广州海洋地质调查局承担的“天然气水合物勘探开发关键技术”重大项目成果，亮相展会，受到国家领导人及两会代表的广泛关注。
广州海洋地质调查局是国土资源部中国地质调查局下属的海洋地质综合调查与研究机构。“十一五”期间，在中国地质调查局的组织领导下，广海局坚持以国家需求为己任，以加快实现地质找矿重大突破为目标，不断开拓海洋地质新领域，出色地完成了多项国家地勘生产、科研任务，在海洋科技研究领域，成果显著、亮点璀璨。
作为科技部863计划海洋技术领域的主力团队，广海局“十一五”期间承担了863计划“天然气水合物勘探开发关键技术”、“南海深水油气勘探开发关键技术及装备”等重大项目13个研究课题，总经费达1.9亿元；973计划重大项目1项（项目首席科学家单位），总经费达3200万元。在课题数量、经费总额方面位居全国国土资源系统前列。更为耀眼的是，通过这些课题，广海局先后获国家专利26项（其中发明专利11项），软件登记证书31项，出版学术专著11部，课题研发的一些产品和样机已成为海洋地质调查的重要设备，积极促进了我国海洋天然气水合物、深水油气和海洋基础地质的调查研究工作。
同时，经过积极努力，我国第一艘自主研制的天然气水合物综合调查船“海洋六号”于2009年正式入列我国海洋地质调查队伍。如今，它正与广海局已拥有“探宝号”、“海洋四号”、“奋斗四号”、“奋斗五号”等调查船一起，积极为国家各项海洋研究项目提供所需的海上试验航次和基础支撑，成为我国科研课题开展海上科研试验的重要平台。
科技攻关瞄准“可燃冰”集中发力
天然气水合物，俗称“可燃冰”，被誉为21世纪继石油、天然气、煤等传统能源之后最佳的接替清洁能源，主要存在于具有低温、高压环境的海底或陆地冻土带内。近几年，美国、日本等发达国家已将可燃冰的勘探开发提高到能源安全的战略高度予以重视，投入巨资进行前期调查和研究。
我国于1999年开始对可燃冰的前期勘探。在中国地质调查局的领导下，广州海洋地质调查局应用863计划研究成果，实施高分辨率地震探测技术试验及应用，在南海西沙海槽区首次获得了天然气水合物存在的地球物理标志——似海底反射（BSR），掀开了中国可燃冰实质性调查和研究的序幕。
我国高度重视“可燃冰”的调查研究，虽起步较晚，但发展迅速。2002年，专门设立了我国海域天然气水合物资源调查与评价专项，由国土资源部负责，中国地质调查局组织实施，广州海洋地质调查局具体承担。同时，在海域天然气水合物探测技术研发方面，成果丰硕。
得益于海洋高技术的支持，我国海域“可燃冰”资源调查工作始终走在以“高清晰度、高分辨率、高保真度”为核心的高技术调查研究道路上。“十一五”期间，863计划将“天然气水合物勘探开发关键技术”列为重大项目，设立11个研究课题，以广州海洋地质调查局为依托单位，联合国内多家涉海科研、高等院校等上百余名科技人员，针对“可燃冰”资源勘探开发及利用所面临的关键技术，组织联合攻关。目前，已有部分课题通过国家验收。其中3个课题为广州海洋地质调查局负责，取得了一批创新性成果。
“天然气水合物矿体的三维与海底高频地震联合探测技术”课题：研制了海底高频地震仪（HF-OBS）、多路OBS精密计时器及配套设备，突破了三维地震与HF-OBS联合同步采集、HF-OBS 数据成像处理、纵横波速度分析、高密度速度提取、三维速度体及矿体速度结构分析、矿体三维可视化及定量评价等多项核心技术，形成了一套适合我国海域天然气水合物矿体目标探测的技术体系，获得了一批具有自主知识产权的创新性成果。研发技术首次应用于南海北部神狐海域天然气水合物矿体目标探测，成功获得了首幅“天然气水合物矿体的外形及内部结构特征”图像。应用效果整体达到了国际先进水平。形成的系列技术将极大提高海域天然气水合物矿体的探测能力，为国家天然气水合物勘查提供高技术支撑。
“天然气水合物的热流原位探测技术”课题：通过研究，形成了具有我国自主知识产权的系列海底热流原位探测的采集、处理和解释系列技术。课题研制了剑鱼Ⅰ型海底热流原位探测系统、飞鱼Ⅰ型微型温度测量仪和海底热流原位立体探测系统，开发了热流数据处理软件，建立了适用于天然气水合物勘探区的海底热流资料解释分析流程，形成具有自主知识产权的集海底热流原位探测的采集、处理和解释于一体的系列技术。采集的数据质量达到了国外同类产品的技术水平，并实现了部分成果的技术转让。
“天然气水合物流体地球化学现场快速探测技术”课题：课题研发了孔隙水原位采集系统，攻克了深海高压下沉积物原位孔隙水采集的泥水分离过滤技术等多个技术难点，原创性地研制了世界上第一套沉积物孔隙水分层原位采集系统，实现了在短时间内同时获取深海多层位、气密性、无污染的原位孔隙水样品；研发了海水分层气密采样系统，创新性地将压力自适应平衡技术成功运用于海水分层气密采样系统；研制了一套能够对不同类型水体中烃类气体等地球化学指标进行现场快速检测的船载平台系统。
此外，广州海洋地质调查局负责的“天然气水合物综合探测系统集成技术”、“天然气水合物成矿预测技术研究”课题等研究工作正有序展开。
着眼于解决国家中长期发展中面临的重大科学问题。2009年，广州海洋地质调查局承担了国家973计划“南海天然气水合物富集规律与开采基础研究”项目。经过两年的工作，项目已先后在纯水中水合物动态变化与流体地球化学响应等多个研究领域取得了重要进展。特别是提出了新的水合物成核假说——笼子吸附假说，成果已在国际物理化学类的著名刊物《物理化学化学物理》（Physical Chemistry Chemical Physics）上发表。
经过十余年的发展，以广州海洋地质调查局为主力的我国天然气水合物技术创新团队，努力攻关，已在我国形成了具有自主知识产权的高精度地震、原位及流体地球化学等关键探测技术，建立起适合我国海域特点的天然气水合物综合探测系统，为国家天然气水合物资源勘查和钻获实物样品提供了目标优选、保真取心等核心技术，为打破国外的技术垄断，实现我国海域天然气水合物勘探技术的跨越式发展，为今后我国天然气水合物区域规模找矿发挥巨大的技术支撑作用。
在高科技探测技术的有力支撑下，我国海域可燃冰资源调查与评价取得了一批重大进展和成果：发现了南海北部陆坡天然气水合物有利区；评价了南海北部陆坡天然气水合物资源潜力；确定了两个可燃冰重点目标，为实施钻探验证提供了目标靶区；证实了我国南海存在天然气水合物资源，在南海成功获取天然气水合物岩心样品，使我国成为世界上第四个通过国家研发计划成功获取天然气水合物样品的国家。通过综合研究，目前，已在神狐钻探区内圈定出11个“可燃冰”矿体，预测其中天然气储量约194亿立方米。
深水油气调查技术框架初步形成
石油是工业的血液，随着我国石油消费对外依存度越来越高，寻找并扩大油气资源战略产源地，被明确为国家能源战略发展的重要发展方向。
资料显示，在油气领域，国外近十年来超过1亿吨的重大发现，45%都来自深水，深水已经成为全球油气资源的重要接替区。从“九五”开始，寻找藏匿于深海的石油天然气资源成为广州海洋地质调查局新的主攻目标。
同样，掣肘的还是科技。
在国家863计划的支持下，广州海洋地质调查局展开深水油气地球物理勘探技术研究，并取得“长排列大容量震源地震采集技术”等突破，应用这一高技术成果，广海局全面完成了“南海北部陆坡油气新区”项目“十五”、“十一五”期间的全部目标任务，在我国南海北部琼东南海域、珠江口盆地深水区发现了巨厚沉积地层，指示出良好的油气勘探远景，喜人的勘探远景有力引导和促进了商业性勘探投资力度。
2006～2010年，广海局承担了国家“十一五”863计划“南海深水油气勘探开发关键技术及装备”重大项目中的 “深水油气综合地球物理采集处理及联合解释技术” 课题研究任务，围绕深水油气，以海洋盆地为目标，形成了我国战略性、基础性调查与勘探的技术体系，获得一系列拥有自主知识产权的技术成果：
——初步构建深水油气勘探的地球物理技术平台。课题构建了深水油气综合地球物理采集、处理、解释、评价的技术框架，填补了我国深水油气调查技术的一些空白：形成一套深水油气盆地重、磁和地震联合采集技术系列；形成一套针对深水特点的地震资料处理软件和一套重、磁和地震联合反演解释技术软件；首次编制了以南海海测数据为主的重磁基础图，形成一套针对南海的盆地分布等关键地质问题的重、磁、地震联合解释的技术，编制一系列认识成果图。
——建立深水油气调查的地球物理规范。填补了基础性、公益性和综合性海域石油和天然气地球物理调查工作的调查规范空白。
如今，课题主要成果已在我国海域及国外油气资源调查与勘探中得到应用。重磁震联合采集技术已实现产业化，具有较好的社会和经济效益。
海洋探测技术体系逐步完善
围绕我国海洋探测技术的重点和难点问题，“十一五”期间，广州海洋地质调查局还承担了多项国家863计划课题研究任务。
广海局承担的深海重大技术装备——“4500米级深海作业系统”重点项目研制，是863计划海洋技术领域投入经费最大的单一项目，总经费达7000多万元。项目以“海洋六号”为支持母船，以研制一套实用化的强作业型潜水器（ROV）及其作业工具系统为目标。通过实施这一项目，将突破深海潜水器的关键技术，实现装备研制的国产化，探索一条有效的运行、应用机制和管理模式，为形成国家级公共试验平台、为今后更大水深潜水器的研制和应用奠定基础。项目研发正在有序推进中。
此外，广州海洋地质调查局还完成了“远海区低能耗全向性磁日变观测系统研究”课题，研制完成了“远海区低功耗全向性磁日变观测系统”，并已完成浅、深海区海上试验，成功解决了海底地磁观测系统不受观测方向限制，在深海海域高压低温极端环境下观测设备连续观测能力达30天以上，并在国内首次用非金属、无磁性、高分子材料制作适用于深海的耐压密封舱等三方面的关键技术问题，观测系统部件全部实现国产化，解决了远海区地磁测量的日变观测资料采集的技术难题。
广海局承担完成的“大容量电火花震源的技术研究”课题，研发完成了能量达二万焦耳的高能量存储装置、充放电速度快、具备系列可变阵的长寿电极以及安全可靠，并适合从浅海到深海使用的高分辨地震勘探震源系统等等。目前，还有一批高技术研究取得了阶段性进展。
该局深知，只有加大海洋调查技术的自主创新、科技创新和技术革新力度，才能不断提高在国内外海洋调查领域中的核心竞争力。“十一五”期间，广海局更加重视高新技术研发和创新，努力提高调查装备的国产化率。
2006年，广海局加大了调查技术更新改造资金的投入，并成立了高新技术研究室。近年来，通过组织科技人员自主创新，成功研制出高效振动取样器，在海上调查中创造出国内海洋地质柱状振动采样工作效率最高、质量最好的新纪录；自筹资金自主研发的海底静力触探系统（CPT）海试已获得成功，获取到完整的海底土体原位测量资料；“大容量电火花震源技术研究”课题的阶段成果正式应用于广海局进口设备部件国产化当中；此外，还完成了电火花电极、单道地震拖曳系统的浮球和固定水鸟配件三个进口部件国产化研制。这些创新技术在国家地质大调查任务和对外创收工程中大显身手。
经过十余年的发展，广州海洋地质调查局已为国家累计完成了20多项海洋探测高技术研究任务，为我国海域油气勘探向深水区进发和新能源勘探提供了高技术支撑。
主要荣誉及奖项
近十年来，广州海洋地质调查局在科技创新等领域成绩突出，先后获得一系列荣誉：
2003年被评为广东省“文明单位”，被国家保密局授予“全国先进保密工作集体”称号。
2004年被人事部、国土资源部联合评为“全国国土资源管理先进集体”。
2005年被国土资源部评为“全国地质资料管理先进集体”，“中国地质学会先进集体”。
2006年被评为国土资源部“‘十五’科技工作先进集体”。
2007年被评为国土资源部“全国地质勘查行业先进集体”。
2009年被国家发改委、国土资源部、财政部授予“新一轮全国油气资源评价工作先进单位”，被国土资源部评为“全国地质资料汇交先进单位”。
2011年被科技部授予“‘十一五’国家科技计划执行优秀团队奖”。
2001年以来获国土资源科技进步奖一等奖2项，二等奖5项。
“十一五”期间，广州海洋地质调查局承担863课题获得授权的发明专利共11项：
多路海底地震仪精密计时器（专利号：201020272264.X）
低功耗温度测量系统（专利号：201020163428.5）
沉积物孔隙水原位气密采集系统(专利号：200810126092.2)
一种深海气密采水瓶（专利号：ZL200710069092.9）
一种深海分层气密采水系统（专利号：200810122391.9）
瓶盖可浮动自锁的气密采水瓶（专利号：200910100319.0）
孔隙水气体转移器（专利号：200910167936.2）
真空抽提脱气装置（专利号：201029251103.X）
适用于采集深海沉积物孔隙水的高真空电磁海水阀（专利号：201010028112.X）
一种可实现H2/CH4/CO2/H2S同时捕集的低温捕集装置及方法（专利号：200910056350.9）
一种提高质子磁力仪测量精度的方法（专利号：200910119216.9）
京公网安备 11010202007433号