可燃冰猶如大海蘊藏的神秘寶藏,是天然氣與水在高壓低溫的“魔法環境”中形成的類冰籠型結晶化合物。由我國科研團隊自主研發的“海底尋寶專家”——“海牛Ⅱ號”,在南海 2000多米深的海底成功下鉆231米,將可燃冰樣品穩定采集上岸!
“海底大力士”
“海牛ⅡI號”的正式名稱是“海底大孔深保壓取芯鉆機系統”,但“海底大力士”的稱號更貼合其特質。作為我國水下重量首屈一指的地質勘探裝備,它的鉆機本體高達7.6米(相當于兩層小洋樓),底部占地面積約80平方米,水中重量達10噸,比一頭成年非洲象還要重!
被稱作“未來能源”的可燃冰, 99% 蘊藏于海洋底部,僅少量分布在陸域永久凍土區(如我國青藏高原)。這些可燃冰多位于海底300米以下的沉積地層中,若開采不當,會釋放大量甲烷氣體,引發海底滑坡等地質災害。
20世紀80年代興起的海底鉆探技術,如同為海底派遣了專屬礦工。相較于傳統鉆探船,海底鉆機受海面風浪的影響更小,作業效率更高:鉆200米深的孔,海底鉆機僅需30小時左右,成本僅為傳統方式的1/10至 1/20 已成為海洋鉆探的主流方向。“海牛ⅡI號”正是我國深海關鍵技術與裝備專項支持的重點項目。

然而海底鉆探難度極大:可燃冰所在的海底地層多為松散泥沙與粉砂混合地層,軟硬不均。2013年和2017年,日本兩次可燃冰開采嘗試均因泥沙問題失敗。我國“海牛ⅡI號”如何突破困境?
可燃冰賦存的地層堪稱“泥沙大本營”,夾雜少量硬質巖,鉆探時孔壁極易垮塌,鉆桿也常因淤泥出現“淤鉆”現象。……