早鸟星球
“藍鲸1 号”让你想起了什么?对了,是蓝鲸,地球上已知体形最大的动物。“蓝鲸1 号”是我国自主研制的全球最大的半潜式深海钻井平台。它有大约40 层楼那么高,甲板的面积比一个足球场还要大,最大作业水深可达3658 米,最大钻井深度达到15240 米,几乎可以在全球的任何海域开展作业。
“蓝鲸1 号”的主要工作是什么?
它的主要工作是开采深海中的可燃冰。可燃冰是天然气与水在低温高压状态下形成的一种类冰状结晶物质。可燃冰看起来像冰块,能量比同体积的石油高出10倍。与传统化石燃料(比如煤炭、石油)相比,可燃冰是一种相对清洁的能源。然而,可燃冰通常埋藏在海底或永久冻土层中,开采难度极大。于是,“蓝鲸1 号”应运而生。
“蓝鲸1 号”有什么特殊功能?
一般的钻井平台只有一个钻塔。钻一会儿井,就要停下来,接一段钻杆,然后继续工作。钻井越深,需要的钻杆就越长,接管的时间也就越长。“蓝鲸1 号”有两个钻塔。钻井的时候,双钻塔同时工作,一边钻井,一边接管,效率大大提升。
“蓝鲸1 号”的“定海神针”
“蓝鲸1 号”配备了先进的动力定位系统,通过收集底部8个推进器的转速、方向,以及风浪、海流等环境参数,进行精密计算和分析,实时控制8 个推进器的运行。即便遭遇飓风、海流的侵袭,“蓝鲸1 号”也能岿然不动。
设施完善的“移动城堡”
船员们出海作业,在海上一待就是几个月。“蓝鲸1 号”上建有完善的生活区,每个宿舍都有两间独立的房间,生活起居互不影响。在公共区域,卫生间、客厅、电视、沙发一应俱全。除此之外,“蓝鲸1 号”上还设有健身房,供船员们锻炼身体。
可燃冰的形成与开采
可燃冰并非只存在于海底,它们主要分布在深海沉积物或陆地的永久冻土中。
可燃冰形成的条件是周围温度要足够低、压力足够大、甲烷足够多。一般情况下,可燃冰在温度0~10℃的环境中生成,温度高于20℃就会“烟消云散”。我国已探明的可燃冰存储量极大。但是,它们大多埋藏在海平面以下至少1 千米的海床和高原永久冻土区,开采难度极大。“蓝鲸1 号”不负众望,2017 年首次在南海实现可燃冰安全可控开采,使我国成为全球第一个掌握可燃冰初步开采技术的国家。
“蓝鲸1 号”是半潜式钻井平台。它并非固定在海底,而是可以像船一样开往远海。当它进行海底钻探时,船体连接着钻进海底的钻杆,这就要求它工作时必须牢牢固定,否则钻杆很容易折断。
“双钻塔”结构拥有两套钻井系统,分别悬挂在平台两侧。钻井作业时,钻塔会不断地将几十米长的钻杆提起,连接钻头,送入地层。
“蓝鲸1 号”如何工作?
1. 借助卫星及辅助定位系统,航行至开采目标位置。
2. 启动专业系统固定船体,使之不受风浪影响,不发生位移。
3. 利用钻杆向海中投放导管等钻井装置。
4. 导管钻入地层,然后提起钻杆。
5. 钻杆被提起后,带着钻头再一次进入导管,开始往下钻井。
6. 钻井时,利用海水或钻井液冲刷井中岩石等碎屑。
7. 钻进几百米的地层之后,起出钻头,下入套管。
8. 往套管和井壁间注入水泥,加固钻井,防止钻井坍塌。
9. 接着,用于密封井口的防喷器会随立管一同下入井中,确保钻井安全。
10. 钻井平台通过立管系统,同海床上的钻井设备连接。
11. 钻头连接在钻杆上,奋力往海床深处推进。
12. 钻杆随钻头不断深入,直到勘探到海底可燃冰。