早鳥星球
“藍(lán)鯨1 號”讓你想起了什么?對了,是藍(lán)鯨,地球上已知體形最大的動物?!八{(lán)鯨1 號”是我國自主研制的全球最大的半潛式深海鉆井平臺。它有大約40 層樓那么高,甲板的面積比一個足球場還要大,最大作業(yè)水深可達(dá)3658 米,最大鉆井深度達(dá)到15240 米,幾乎可以在全球的任何海域開展作業(yè)。
“藍(lán)鯨1 號”的主要工作是什么?
它的主要工作是開采深海中的可燃冰。可燃冰是天然氣與水在低溫高壓狀態(tài)下形成的一種類冰狀結(jié)晶物質(zhì)。可燃冰看起來像冰塊,能量比同體積的石油高出10倍。與傳統(tǒng)化石燃料(比如煤炭、石油)相比,可燃冰是一種相對清潔的能源。然而,可燃冰通常埋藏在海底或永久凍土層中,開采難度極大。于是,“藍(lán)鯨1 號”應(yīng)運(yùn)而生。
“藍(lán)鯨1 號”有什么特殊功能?
一般的鉆井平臺只有一個鉆塔。鉆一會兒井,就要停下來,接一段鉆桿,然后繼續(xù)工作。鉆井越深,需要的鉆桿就越長,接管的時間也就越長。“藍(lán)鯨1 號”有兩個鉆塔。鉆井的時候,雙鉆塔同時工作,一邊鉆井,一邊接管,效率大大提升。
“藍(lán)鯨1 號”的“定海神針”
“藍(lán)鯨1 號”配備了先進(jìn)的動力定位系統(tǒng),通過收集底部8個推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速、方向,以及風(fēng)浪、海流等環(huán)境參數(shù),進(jìn)行精密計(jì)算和分析,實(shí)時控制8 個推進(jìn)器的運(yùn)行。即便遭遇颶風(fēng)、海流的侵襲,“藍(lán)鯨1 號”也能巋然不動。
設(shè)施完善的“移動城堡”
船員們出海作業(yè),在海上一待就是幾個月。“藍(lán)鯨1 號”上建有完善的生活區(qū),每個宿舍都有兩間獨(dú)立的房間,生活起居互不影響。在公共區(qū)域,衛(wèi)生間、客廳、電視、沙發(fā)一應(yīng)俱全。除此之外,“藍(lán)鯨1 號”上還設(shè)有健身房,供船員們鍛煉身體。
可燃冰的形成與開采
可燃冰并非只存在于海底,它們主要分布在深海沉積物或陸地的永久凍土中。
可燃冰形成的條件是周圍溫度要足夠低、壓力足夠大、甲烷足夠多。一般情況下,可燃冰在溫度0~10℃的環(huán)境中生成,溫度高于20℃就會“煙消云散”。我國已探明的可燃冰存儲量極大。但是,它們大多埋藏在海平面以下至少1 千米的海床和高原永久凍土區(qū),開采難度極大?!八{(lán)鯨1 號”不負(fù)眾望,2017 年首次在南海實(shí)現(xiàn)可燃冰安全可控開采,使我國成為全球第一個掌握可燃冰初步開采技術(shù)的國家。
“藍(lán)鯨1 號”是半潛式鉆井平臺。它并非固定在海底,而是可以像船一樣開往遠(yuǎn)海。當(dāng)它進(jìn)行海底鉆探時,船體連接著鉆進(jìn)海底的鉆桿,這就要求它工作時必須牢牢固定,否則鉆桿很容易折斷。
“雙鉆塔”結(jié)構(gòu)擁有兩套鉆井系統(tǒng),分別懸掛在平臺兩側(cè)。鉆井作業(yè)時,鉆塔會不斷地將幾十米長的鉆桿提起,連接鉆頭,送入地層。
“藍(lán)鯨1 號”如何工作?
1. 借助衛(wèi)星及輔助定位系統(tǒng),航行至開采目標(biāo)位置。
2. 啟動專業(yè)系統(tǒng)固定船體,使之不受風(fēng)浪影響,不發(fā)生位移。
3. 利用鉆桿向海中投放導(dǎo)管等鉆井裝置。
4. 導(dǎo)管鉆入地層,然后提起鉆桿。
5. 鉆桿被提起后,帶著鉆頭再一次進(jìn)入導(dǎo)管,開始往下鉆井。
6. 鉆井時,利用海水或鉆井液沖刷井中巖石等碎屑。
7. 鉆進(jìn)幾百米的地層之后,起出鉆頭,下入套管。
8. 往套管和井壁間注入水泥,加固鉆井,防止鉆井坍塌。
9. 接著,用于密封井口的防噴器會隨立管一同下入井中,確保鉆井安全。
10. 鉆井平臺通過立管系統(tǒng),同海床上的鉆井設(shè)備連接。
11. 鉆頭連接在鉆桿上,奮力往海床深處推進(jìn)。
12. 鉆桿隨鉆頭不斷深入,直到勘探到海底可燃冰。
兒童故事畫報(bào)·發(fā)現(xiàn)號趣味百科2024年6期