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新华社东京3月14日电 (记者蓝建中)日本海洋研究开发机构14日宣布,该机构开发出能在水深超过1万米的深海使用的海底地震仪,并用它在宫城县近海的日本海沟获得了观测数据。 该机构介绍说,日本原有的海底地震仪由于耐压性能有限,无法在深度超过6000米的海底进行观测。这种新型地震仪采用直径约44厘米的陶瓷制球形耐压容器,能够承受深度达1.1万米的水压。 日本海洋研究开发机构说,从理论上讲,利用这种新型地震仪可对全球所有海域的海底进行观测。地球上最深的水域是太平洋马里亚纳海沟,深度约1.1万米。 去年12月至今年1月,日本“海岭”号深海调查船在日本海沟水深6000米至9000米的7个地点设置了这种海底地震仪,获得了用于研究地震和地壳结构的数据。 为了解2011年东日本大地震的发生机制,需对震源地区进行详细观测。但日本东北地区近海海沟附近海域水深多超过6000米,用此前的地震仪无法观测,因此需要开发新仪器。
日前,由研究总院、中海石油深海开发有限公司等多家单位研制的适应3000米作业水深的[u]深海钻井防台风隔水管悬挂系统[/u],已通过出厂验收专家审查,将在中国南海开展现场应用。 随着人类对油气资源开发利用的深化,油气勘探开发从陆地转入海洋。因此,石油开采作业也必须在浩瀚的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,[u]海上石油钻井平台[/u]就担负起了这一重任。 该系统基于我国[u]南海深海油气开发环境条件[/u]设计,悬挂隔水管可以适应百年一遇以上的恶劣海洋环境条件;系统实现了对悬挂钻井隔水管水下装备载荷和运动状态的在线监测,可以及时掌握系统的安全状态 针对悬挂隔水管在恶劣环境条件下的动载控制,研制团队创新性设计出一套[u]主动节流动载控制液压系统[/u],可以有效降低悬挂隔水管动态载荷,提高悬挂隔水管在台风等[u]极端工况[/u]下的安全性。 [u]钻井隔水管[/u]是[u]水下器具[/u]的部件之一。连接海底防喷器组和浮动式海上钻探装置的钢管,主要是用来隔绝海水,导入钻具和套管,以及构成[u]泥浆循环[/u]的通道。[url=https://www.lab216.com][color=#000000]仪器设备网[/color][/url]获悉,其规格要适应所选用的[u]防喷器组[/u],总长度则根据[u]工作水深[/u]而定。若带有两根同样长度、可承受高压的压井或放喷管线的隔水管,则称[u]组合式隔水管[/u]。 [u]钻井隔水管[/u]是整个海洋钻井装备中重要而又薄弱的环节,是海洋石油勘探开发的“瓶颈”,具有[u]高技术、高投入、高风险[/u]的特点,其产品和技术一直被欧美等发达国家所垄断。隔水管结构貌似简单,由于载荷与作业过程的复杂性,自身结构的大变形非线性,分析方法的不确定性,实际响应的抽象性等,使得隔水管成为海洋石油装备开发的难点与重点。 深海钻井是指海上作业水深超过900米,工业上常用[u]深水[/u]和[u]极端水深[/u]来区别。极端水深指大于1500米 的水深。随着人类对油气资源开发利用的深化,[u]油气勘探开发[/u]从陆地转入海洋。因此,[u]钻井工程[/u]作业也必须在灏翰的海洋中进行。在海上进行油气钻井施工时,几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置的空间,同时还要有钻井人员生活居住的地方,海上石油钻井平台就担负起了这一重任。由于海上气候的多变、海上风浪和海底暗流的破坏,[u]海上钻井装置[/u]的稳定性和安全性更显重要。 海上石油钻井平台可分为[u]固定式[/u]和[u]移动式[/u]两种。固定式钻井平台大都建在浅水中,它是借助导管架固定在海底而高出海面不再移动的装置,平台上面铺设甲板用于放置钻井设备。支撑固定平台的桩腿是直接打入海底的,所以,[u]钻井平台[/u]的稳定性好,但因平台不能移动,故钻井的成本较高。 为解决平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种[u]移动式钻井平台[/u],主要包括:坐底式钻井平台、自升式钻井平台、钻井浮船和半潜式钻井平台。 坐底式钻井平台又称[u]沉浮式[/u]或[u]沉底式钻井平台[/u],其上部和固定式钻井平台类似,其下部则是由若干个浮筒或浮箱组成的桁架结构,充水后,使钻井平台下沉坐于海底并处于工作状态,排水后,使钻井平台上浮可进行拖航和移位。[u]坐底式钻井平台[/u]多用于水浅、浪小、海底较平坦的海区。 自升式钻井平台是有多个(一般为3~4个)桩腿插入海底,并可自行升降的移动式钻井平台。[u]自升式钻井平台[/u]基本由两部分组成,一部分是可以安放钻井设备、器材和生活区的平台,另一部分是可升降并可插入海底的桩腿。我国自行制造的自升式钻井平台[u]“渤海一号”平台[/u]的四根桩腿是由圆形的钢管做成的,桩腿的高度有七十多米,升降装置是插销式液压控制机构。该型钻井平台造价较低、运移性好、对海底地形的适应性强,因而,我国海上钻井多使用自升式钻井平台。 钻井平台桩腿的高度总是有限的,为解决在深海区的钻井问题,又出现了漂浮在海面上的钻井船。钻井船的排水量从几千吨到几万吨不等,它既有普通船舶的船型和自航能力,又可漂浮在海面上进行石油钻井。由于钻井船经常处于漂浮状态,当遇到海上的风、浪、潮时,必然会发生倾斜、摇摆、平移和升降现象,因此钻井船的稳定性是一个非常关键的问题。[u]海上钻井船[/u]的定位常用的是[u]抛锚法[/u],但该方法一般只适用于200m以内的水深,水再深时需用一种新的[u]自动化定位方法[/u]。 [u]半潜式钻井平台[/u]其结构形式与坐底式钻井平台相似,上部为钻井的工作平台,下部为浮筒结构。它综合了坐底式钻井平台和钻井船的优点,解决了稳定性和深水作业的矛盾。钻井作业时,平台呈半潜状态漂浮在海面上,浮筒在海水下的20~30m处,受大海风浪的影响小,所以平台的稳定性比钻井浮船要好,钻井作业结束,排出水形成浮箱后可进行拖航,是海上钻井应用较广泛的一种[u]石油钻井平台[/u]。 新闻来源:国家能源局
中科院院士、同济大学海洋学系教授汪品先最近表示,近30年来随着深海生物科研的不断深入,科学界有看法认为:生命可能起源于深海“黑烟囱”;而英国杰出的生物学家、进化论的主要奠基人达尔文自己也曾假设过,生命可能起源于“一小滩热水”。今年2月12日是达尔文诞辰200周年,达尔文的著作《物种起源》发表至今也有150周年。在上海2月10日举行的“科普大讲坛”《进化论的昨天和今天》讲座中,汪品先作了上述表示。汪品先说,人类对深海生物的认识基本上都是在最近30多年里形成的。其中,最具有里程碑意义的一件事情,就是美国“阿尔文号”深潜器于1977年潜入南美洲西海岸加拉帕戈斯群岛2550米深的海底,在那里发现了超过200摄氏度的海底热液。海底热液带出大量硫化物,遇水冷却后形成巨大的“黑烟囱”。近30年来,科学家在世界各地的大洋海底相继发现海底热液和“黑烟囱”,并在“黑烟囱”旁发现很多生物,形成与人们常识迥异的生物群和食物链。其中,最具有代表性的生物是3米长的管状蠕虫。这类蠕虫没有口腔和肛门,靠体内的硫细菌供给营养。巧合的是,科学家最早发现海底“黑烟囱”的加拉帕戈斯群岛,达尔文在19世纪30年代环球考察时也曾停留过。他在那里观察燕雀,发现不同种群燕雀的喙尖形状不同。那段时间是达尔文形成进化论思想的关键时期。汪品先说,“黑烟囱”附近生物链的基础是细菌,细菌通过化学作用吸取地热带出来的能量,形成各级生物链的营养源。“黑烟囱”附近生物链的生存环境,与太古代生命起源时期类似。太古代时期没有绿色植物,没有光合作用产生的大量氧气。光合作用也可能起源于深海。科研人员在大西洋深海热液口发现,有一种虾的背上有感光区,能够感知蓝绿光线。另外,美国科学家在5000米深的海底曾关闭深潜器灯光5分钟,在热液口发现光线。“这种光显然被最早的某一种生物利用了,这个时候光合作用效率高的优越性就起来了,把生物的演化往前推进。”汪品先说,达尔文在1871年给一个人的信里面讲到,生命最早很可能在一个热的小的池子里面,也就是后人讲的“原始汤”。达尔文生活的年代对深海基本还是一无所知,这个想法经过很多年都没有证实。近30年来深海生物科研的重大突破则是对这种设想的佐证。汪品先表示,海底生物的丰富性远远超出人们的想像。根据估计,地球上活的生物量,有30%是在海底地下,原核生物(细菌)有55%到85%是生活在地底下。在近海地区,一立方厘米海水中就有1亿个微生物。陆地生物的活动范围基本在0米到30米高空之间,而海水的平均深度是3800米,海水地下生物的分布也有若干千米。