海底電磁采集站完成海試 打破美日德技術壟斷

一臺半人高的海底電磁采集站，被投放到4022米深的海底，就可以源源不斷收集到各種電磁信號，既可以收集天然場源產生海洋電磁場，還可以清楚觀測人工源產生的電磁場，從而為探測海洋油氣資源和天然氣水合物提供線索。近日，由中國海洋大學李予國教授團隊自主研發(fā)的海底電磁采集站，在我國南部海域成功完成4000米級海底大地電磁數(shù)據(jù)采集試驗，這一試驗的成功，填補了我國在海洋電磁探測技術與裝備研制方面的空白，使我國成為繼美國、德國和日本之后第四個有能力在水深超過3000米以上海域進行海洋電磁場測量和研究的國家，一舉打破國際壟斷。

半年從1000米躍升4000米

今年6月初，中國海洋大學自主研發(fā)的兩臺海底電磁采集站搭載“海大號”海洋地質地球物理調查船，抵達南海海域開展了深海海試，進行了從3000到4000米深度的艱難嘗試。 6月9日、10日，李予國團隊的科研人員，先后將兩臺采集站分別投放到深度為3682米和3690米海底，經(jīng)過30小時的數(shù)據(jù)采集后，兩臺采集站被順利回收。

科研人員在甲板上采用高速USB數(shù)據(jù)傳輸技術回收數(shù)據(jù)后，接著又在相距10公里和20公里處，將兩臺采集站再次分別投放至深度為3711米和3727米海底，經(jīng)過26小時數(shù)據(jù)采集后順利回收。在完成了3000多米的海試之后，6月12日，李予國團隊開始挑戰(zhàn)4000米海試，科研人員在南海海域又將1臺采集站投放至4022米的海底，坐底3小時后順利回收。

繼2015年1月1000米海試后，這次4000米的成功海試，再次驗證了海底電磁采集站在深海環(huán)境下各項性能和功能指標。這次海試成功，意味著科研人員在短短6個月內，使我國海底電磁采集站研制完成了從1000米到4000米水深試驗的重大跨越，填補了國內這一方面的空白。

5年打破美日德國際壟斷

據(jù)了解，該海底采集站由電磁數(shù)據(jù)記錄儀、電場傳感器、磁場傳感器、信標、釋放器、方位與CTD記錄儀、浮球、錨系和框架等組成，可以測量海底大地電磁場的3個電場分量和兩個磁場分量。其中的電磁數(shù)據(jù)記錄儀、框架設計、釋放機構、回收信標、電場傳感器均具有自主知識產權。

這一海底電磁采集站既可以觀測天然場源產生的海洋電磁場,也可以觀測人工源產生的海洋電磁場,在海底地球結構和動力學研究以及海洋油氣資源和天然氣水合物探測等領域將發(fā)揮重要作用。

“海洋電磁法是海底油氣資源探測的關鍵技術之一，是目前國際地球電磁界研究的前沿和熱點，近年來，海洋電磁技術在國際上發(fā)展很快，在海底油氣資源探測中取得了明顯的應用效果。”李予國介紹說，目前，由于國際油氣工業(yè)界對海洋電磁技術和相關實測數(shù)據(jù)的保密和技術壟斷，海洋電磁測量儀器裝備和采集的核心技術只控制在少數(shù)幾家地球物理勘探服務公司手中，他們不出售儀器設備而只提供技術服務。5年前，在國外待了13年的李予國回國，目標就是研發(fā)自主知識產權的海底電磁采集站。

節(jié)約數(shù)以億計的資金

據(jù)了解，針對我國海洋電磁技術研究起步較晚、研發(fā)工作相當滯后的現(xiàn)狀，李予國提出了我國深水可控源電磁勘探系統(tǒng)研發(fā)總體實施方案，目前正在研發(fā)具有我國自主知識產權的深水區(qū)電磁探測技術，包括基礎方法研究、勘探裝備研制和資料處理解釋技術，這將為實現(xiàn)我國深水海洋油氣資源探測和海洋國土安全戰(zhàn)略提供技術支撐。

“比如說在海底打三個井眼，原來可能只有一個井眼有油氣，另外兩個為干井，擁有這個技術之后，可能打三個井眼有兩個是有油氣的，這樣就有可能節(jié)省數(shù)以億計的資金。 ”海洋油氣資源日漸重要，現(xiàn)在每個海洋油氣鉆井試驗的投資少則億元，多則數(shù)十億，一旦勘探失誤浪費的成本巨大。李予國介紹說，完整掌握海洋電磁法之后，有可能將海洋油氣勘探成功率提高一倍。青島晚報/掌上青島/青網(wǎng) 記者 王曉雨