“出海50多天，但只有兩三天適合做海試，感覺特別糾結(jié)，幸運(yùn)的是海試特別順利。”昨天上午，記者在中國海洋大學(xué)采訪李予國教授，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制的海底電磁采集站成功完成4000米海試，填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，讓海洋電磁勘探技術(shù)向前邁了一大步，使我國海洋電磁裝備研制達(dá)到國際先進(jìn)水平，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(jìn)行海洋電磁場測量和研究的國家。

【前沿科技】

新設(shè)備海底能潛4000米

據(jù)了解，今年6月初，中國海洋大學(xué)自主研發(fā)的兩臺海底電磁采集站，搭載“海大號”海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查船至南海海域開展了深海海試。6月9日-10日，將2臺采集站分別投放至深度為3682米和3690米海底，經(jīng)過30小時數(shù)據(jù)采集后順利回收。在甲板上回收數(shù)據(jù)后，接著又在相距10公里和20公里處，將2臺采集站分別投放至深度為3711米和3727米海底，經(jīng)過26小時數(shù)據(jù)采集后順利回收。

6月12日，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。本次海試是在前期近海功能測試基礎(chǔ)上，繼2015年1月1000米海試后，又一次成功的海試，也再次驗(yàn)證了海底電磁采集站在深海環(huán)境下的各項(xiàng)性能指標(biāo)和功能指標(biāo)。在短短6個月內(nèi)，我國海底電磁采集站研制完成了從1000米到4000米水深試驗(yàn)的重大跨越，填補(bǔ)了國內(nèi)這一方面的空白。

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(biāo)、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2個磁場分量。電磁數(shù)據(jù)記錄儀、框架設(shè)計、釋放機(jī)構(gòu)、回收信標(biāo)、電場傳感器均具有自主知識產(chǎn)權(quán)。該海底電磁采集站既可以觀測天然場源產(chǎn)生的海洋電磁場，也可以觀測人工源產(chǎn)生的海洋電磁場，在海底地球結(jié)構(gòu)和動力學(xué)研究以及海洋油氣資源和天然氣水合物探測等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。

【揭開奧秘】

“電磁神器”海底勘探油氣

海底電磁采集站有何神奇作用?為何下潛4000米后能有如此重要的科技價值?該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院副院長、博士生導(dǎo)師李予國教授一語道破其中的玄機(jī)：新設(shè)備能應(yīng)用于減少海底油氣資源勘探中，幫助地震方法提高鉆井成功率、減少勘探成本。

“國外有這種技術(shù)，但對中國卻實(shí)施技術(shù)、設(shè)備封鎖，只提供技術(shù)服務(wù)，不出售相關(guān)儀器設(shè)備。”李予國教授在國外學(xué)習(xí)研究有13年之久，直到2010年，李予國回國專心于電磁探測技術(shù)和裝備研發(fā)。該項(xiàng)目還得到了科技部863高科技、國家基金委重點(diǎn)基金和中國地質(zhì)調(diào)查局的大力支持。

節(jié)省勘探費(fèi)經(jīng)濟(jì)價值高

李予國教授表示，該海底電磁采集站既可以觀測天然場源產(chǎn)生的海洋電磁場，也可以觀測人工源產(chǎn)生的海洋電磁場，該技術(shù)將在海洋油氣資源和天然氣水合物探測等領(lǐng)域發(fā)揮作用。

據(jù)了解，海洋油氣資源日漸重要，現(xiàn)在每個海洋油氣鉆井試驗(yàn)的投資少則億元，多則數(shù)十億，一旦勘探失誤浪費(fèi)的成本巨大。李予國教授告訴記者，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。“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(shù)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。”

不只對海洋油氣的勘探有巨大價值，海底采集站可以收集到海洋電磁場，將對人類認(rèn)識海洋、發(fā)現(xiàn)海洋的奧秘提供豐富素材。

【南海海試】

遇到好天氣連夜做海試

全新的科研項(xiàng)目，曾讓整個團(tuán)隊(duì)無所適從，但技術(shù)難關(guān)一個個被攻克，帶來的喜悅自不必言。“發(fā)射系統(tǒng)需要供電，電流達(dá)到1000安培，所以承載水下電流發(fā)射器艙體的散熱、抗壓都是難題。”李予國教授分析說，還有發(fā)射器和采集站的電路、內(nèi)部程序、傳感器等，都是團(tuán)隊(duì)成員一點(diǎn)點(diǎn)去完成的，而且目標(biāo)就是4000米的水深，此前國內(nèi)幾乎是難以企及的深度，完全沒有可參考的研究資料。李教授的助手裴建新回憶說，試驗(yàn)過程中，方案被頻頻推翻，原本看上去周密的方案，往往會因?yàn)槲⑿〉蔫Υ枚匦略O(shè)計。“每一個環(huán)節(jié)都是考慮實(shí)用，我們要培養(yǎng)一個能繼續(xù)開發(fā)研究下去的團(tuán)隊(duì)，要填補(bǔ)這項(xiàng)技術(shù)的空白，必須要在生產(chǎn)中應(yīng)用。”裴建新認(rèn)為，正是因?yàn)橛忻鞔_的目標(biāo)，才讓這個項(xiàng)目精益求精。

讓李予國意外的是，海試成了最糾結(jié)的環(huán)節(jié)，“海上的環(huán)境很惡劣，風(fēng)浪太大，常常不滿足海試條件。”裴建新告訴記者，去年11月到今年1月的海試中，50多天里都找不到幾個好天氣，到了12月底南海的臺風(fēng)來之前，終于抓住機(jī)會，完成了1000米海試的任務(wù)。今年6月的海試，由李予國教授主持，幸運(yùn)的是幾乎全是好天氣，“我們做海洋科研的，可以說是靠天吃飯，天氣不好只能糾結(jié)等待，天氣好了半夜也得堅持干活，不然試驗(yàn)一半后起臺風(fēng)，很多設(shè)備就有可能被損壞或丟失了。”李予國教授笑稱自己的運(yùn)氣還不錯，4000米的海試竟然一次成功了，但科研沒法靠運(yùn)氣，所以只能把各種準(zhǔn)備工作做到精益求精。

【遠(yuǎn)期目標(biāo)】

新設(shè)備明年做油氣勘探海試

在近5年的科研過程中，李予國和他的團(tuán)隊(duì)破解了一個又一個技術(shù)難題，創(chuàng)新也成為科研中的“家常便飯”，雖然李教授謙稱自己運(yùn)氣好，但如果只是靠運(yùn)氣，4000米海試恐怕沒那么容易獲得成功的。以采集器回收為例，海試中的8次回收都十分順利，其實(shí)里面也有特別的門道，“儀器下沉靠水泥塊的重力，足有200多公斤，上浮時需要拋掉水泥塊，用的是遠(yuǎn)程系統(tǒng)操控。”李教授表示，為了提高成功率，專門設(shè)計了2套“冗余釋放系統(tǒng)”，第一次釋放實(shí)效后可以啟用第二套，信號送到后通過電化學(xué)反應(yīng)熔斷掛鉤，便可拋掉水泥塊，“目前為止都是一次成功，但我們必須準(zhǔn)備預(yù)案。”裴建新表示，像這樣的細(xì)節(jié)之處，都會考慮到，避免“千里之堤毀于蟻穴”。

李予國教授表示，目前設(shè)備還處于工程樣機(jī)階段，近期打算做出實(shí)用化的設(shè)備，并將科研項(xiàng)目建立起完整的學(xué)科構(gòu)架，讓以后的科研人員能繼續(xù)發(fā)展。根據(jù)團(tuán)隊(duì)規(guī)劃，計劃明年做生產(chǎn)型設(shè)備的海試，也就是進(jìn)行真正的海底油氣勘探，盡快讓新技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)。

本版撰稿 記者 陳珂實(shí)習(xí)生 劉詩璐