文/李贊

云游奇妙博物館

策展人寄語(yǔ)

海洋是生命的搖籃，它為萬(wàn)千生物提供了豐饒的棲息地，盡顯生物的多樣性。海洋也是一座資源寶庫(kù)，它蘊(yùn)藏著地球上最豐富的能源、礦產(chǎn)。你能想到深海中的礦藏都是用哪些大國(guó)重器開采出來(lái)的嗎？海洋中究竟有哪些能源被我們利用了呢？海底的“生命綠洲”是什么樣的？在恐龍出現(xiàn)前的那段時(shí)間，海洋中發(fā)生了哪些變化？

本期“文明誕生記”我們將繼續(xù)帶大家“擁抱”海洋，一一揭曉海洋中的奧秘。如果讀完之后還不過癮，別忘了有機(jī)會(huì)來(lái)中國(guó)科學(xué)技術(shù)館的海洋展廳繼續(xù)探索喲！

——中國(guó)科學(xué)技術(shù)館“探尋海洋秘境”展廳策展團(tuán)隊(duì)

我們都知道海洋是一座巨大的寶庫(kù)，蘊(yùn)藏著地球上超過34%的石油和天然氣，以及其他種類豐富的資源，但是這些資源有很多都被埋藏在300 米以下的深海中。直到近些年，借助科學(xué)的探測(cè)手段和快速發(fā)展的工程技術(shù)，人們才終于“到達(dá)”深海，把這些深海中的寶藏開采出來(lái)，造福人類社會(huì)。那么，用來(lái)開采這些寶藏的大國(guó)重器都有哪些呢？

開采“沉睡能量塊”的“藍(lán)鯨”

在中國(guó)科學(xué)技術(shù)館的展廳里，有一個(gè)名為“沉睡的能量塊——可燃冰”的特別展項(xiàng)，展現(xiàn)的是開采可燃冰的場(chǎng)景?？扇急鞘裁?？為什么稱它是沉睡的能量塊呢？

如果你近距離觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來(lái)可燃冰看起來(lái)像冰，卻遇火即燃，因此得名“可燃冰”。其實(shí)，它是水和天然氣在高壓、低溫條件下形成的“沉睡”在海底的白色固體。它的燃燒效率非常高，一塊1 立方米的可燃冰分解后就可以得到超過160 立方米的天然氣呢！大家想象一下，如果可燃冰能夠被大規(guī)模開采，是不是就可以代替很多現(xiàn)有的燃料了呢？據(jù)推斷，僅在我國(guó)南海，可燃冰的儲(chǔ)量就至少相當(dāng)于800億噸石油了。而我國(guó)2023 年的石油消耗量預(yù)計(jì)接近8 億噸，這樣推算的話，僅南海的可燃冰儲(chǔ)量就能供我國(guó)使用100 年左右。

剛開采出來(lái)的可燃冰

不過，可燃冰雖然“能量”大，但大規(guī)模開采卻受到許多限制。一是可燃冰對(duì)環(huán)境非常敏感，如果開采時(shí)控制不好容易引發(fā)海底滑坡等地質(zhì)災(zāi)害；二是開采時(shí)如果釋放到大氣中的甲烷（天然氣的主要成分）過多，會(huì)造成嚴(yán)重的溫室效應(yīng)，帶來(lái)氣候變化、海平面上升等環(huán)境危機(jī)。

不過別擔(dān)心，我國(guó)已經(jīng)制造了輔助開采可燃冰的利器——藍(lán)鯨系列半潛式鉆井平臺(tái)。這種平臺(tái)由上部平臺(tái)、下部浮體和中間起連接作用的立柱三部分組成，可以在海洋中進(jìn)行移動(dòng)勘探開采。要調(diào)整開采位置的時(shí)候，平臺(tái)在拖船的牽引下會(huì)像一艘大船一樣移動(dòng)。到達(dá)工作位置后，下部浮體充水下潛，通過降低重心、安裝錨鏈等方式穩(wěn)定下來(lái)。

“藍(lán)鯨1 號(hào)”半潛式鉆井平臺(tái)在2017 年2月13 日交付使用，它大約有40 層樓那么高，上面還能夠起降直升機(jī)。它能夠抵御15級(jí)臺(tái)風(fēng)，最大鉆井深度超過15000 米。2017 年5 月，“藍(lán)鯨1 號(hào)”在廣東省珠海市附近海域試采可燃冰，我國(guó)成為世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)在海域可燃冰開采中獲得連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)氣的國(guó)家。

2019 年9 月26 日，“藍(lán)鯨2 號(hào)”也交付使用。2020 年3 月，“藍(lán)鯨2 號(hào)”在第二輪可燃冰試采任務(wù)中，創(chuàng)造了產(chǎn)氣總量86.14 萬(wàn)立方米、日均產(chǎn)氣量2.87 萬(wàn)立方米兩項(xiàng)世界紀(jì)錄。

在中國(guó)科學(xué)技術(shù)館，大家可以親眼看到模擬展示的“藍(lán)鯨2 號(hào)”開采可燃冰的過程，還可以了解可燃冰的構(gòu)成、儲(chǔ)藏地層、開采方法等科學(xué)知識(shí)。當(dāng)然，大家還可以搖動(dòng)搖桿，親自控制“藍(lán)鯨2 號(hào)”模型，探測(cè)、開采一下可燃冰呢！

藍(lán)鯨系列半潛式鉆井平臺(tái)打開了一扇可燃冰開采的大門，也許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們?nèi)祟惗寄苡蒙峡扇急@種高效的清潔能源。

定海神針——海洋石油981 鉆井平臺(tái)

海洋中石油、天然氣等常規(guī)能源的儲(chǔ)量十分豐富。在靠近海岸、水深不超過100 米的淺水海域，開采能源的方法和陸地非常相似，但到了深海區(qū)域，探測(cè)、開采、加工和運(yùn)輸能源的方式和環(huán)節(jié)就都要借助全新的工程手段了。

正在進(jìn)行開采作業(yè)的“藍(lán)鯨2 號(hào)”

在陸地上，人們勘探到石油、天然氣等資源的分布位置，會(huì)就地搭井架進(jìn)行試采，而深海區(qū)的鉆探就要靠前面提到的半潛式鉆井平臺(tái)了。

我國(guó)首座自主設(shè)計(jì)建造的深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”就是深海采油的大國(guó)重器。它配備了可以調(diào)整方向的大功率推進(jìn)器，依據(jù)衛(wèi)星定位、氣象和海洋預(yù)報(bào)信息，用推進(jìn)器來(lái)抵消風(fēng)浪的影響，不用錨鏈也可以在驚濤駭浪中堅(jiān)守工作“崗位”，保證海底鉆探設(shè)備的穩(wěn)定，即使在超過3000 米水深的海域仍能照常工作，完成鉆井任務(wù)。這座平臺(tái)交付使用十幾年來(lái)，已經(jīng)成為我國(guó)海洋石油深水勘探的“定海神針”。

智能化的深海氣田——“深海一號(hào)”

鉆井完成后，還需要建造能夠長(zhǎng)期工作的開采、生產(chǎn)和加工基地，工程師們創(chuàng)造性地在深海區(qū)設(shè)計(jì)了從海面到海底的自動(dòng)化油氣工廠。

位于海南省陵水黎族自治縣附近海域的陵水17-2 氣田中，就有我國(guó)自主研發(fā)建造的世界首座10 萬(wàn)噸級(jí)深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)“深海一號(hào)”。它可以把水下1500 米深的天然氣開采出來(lái)，通過海底管道接入全國(guó)天然氣管網(wǎng)，分離出的凝油再通過油輪運(yùn)輸?shù)疥懙?。它每年為廣東、香港、海南等地供應(yīng)30 億立方米深海天然氣，可以滿足大灣區(qū)四分之一的民生用氣需求。在海面上，最大排水量達(dá)11 萬(wàn)噸、有40 層樓高的“深海一號(hào)”，通過16 根錨鏈被牢牢固定在大海上，它能抵抗16 級(jí)臺(tái)風(fēng)。智能化的設(shè)計(jì)，讓它在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨、全體工作人員撤離后仍能繼續(xù)生產(chǎn)。

“深海一號(hào)”除了海面上的巨大能源站，還有十一口生產(chǎn)井及其配套設(shè)備分布在方圓幾十公里的海底，源源不斷地將海底蘊(yùn)藏的能量向海面的生產(chǎn)基地輸送。它不愧是我國(guó)南海的“巨無(wú)霸能源供應(yīng)站”。

藍(lán)鯨系列半潛式鉆井平臺(tái)、海洋石油981鉆井平臺(tái)、“深海一號(hào)”……正是這些開采深海寶藏的大國(guó)重器，托起了我國(guó)能源安全的一片天空。如果有機(jī)會(huì)走進(jìn)中國(guó)科學(xué)技術(shù)館，請(qǐng)你一定要好好了解它們！

深海一號(hào)