一臺(tái)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(hào)，既可以收集天然場(chǎng)源產(chǎn)生海洋電磁場(chǎng)，還可以清楚觀測(cè)人工源產(chǎn)生的電磁場(chǎng)，從而為探測(cè)海洋油氣資源和天然氣水合物提供線索。近日，由中國(guó)海洋大學(xué)李予國(guó)教授團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的海底電磁采集站，在我國(guó)南部海域成功完成4000米級(jí)海底大地電磁數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)，這一試驗(yàn)的成功，填補(bǔ)了我國(guó)在海洋電磁探測(cè)技術(shù)與裝備研制方面的空白，使我國(guó)成為繼美國(guó)、德國(guó)和日本之后第四個(gè)有能力在水深超過(guò)3000米以上海域進(jìn)行海洋電磁場(chǎng)測(cè)量和研究的國(guó)家，一舉打破國(guó)際壟斷。

半年從1000米躍升4000米

今年6月初，中國(guó)海洋大學(xué)自主研發(fā)的兩臺(tái)海底電磁采集站搭載“海大號(hào)”海洋地質(zhì)地球物理調(diào)查船，抵達(dá)南海海域開(kāi)展了深海海試，進(jìn)行了從3000到4000米深度的艱難嘗試。 6月9日、10日，李予國(guó)團(tuán)隊(duì)的科研人員，先后將兩臺(tái)采集站分別投放到深度為3682米和3690米海底，經(jīng)過(guò)30小時(shí)的數(shù)據(jù)采集后，兩臺(tái)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(shù)回收數(shù)據(jù)后，接著又在相距10公里和20公里處，將兩臺(tái)采集站再次分別投放至深度為3711米和3727米海底，經(jīng)過(guò)26小時(shí)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(guó)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始挑戰(zhàn)4000米海試，科研人員在南海海域又將1臺(tái)采集站投放至4022米的海底，坐底3小時(shí)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(yàn)證了海底電磁采集站在深海環(huán)境下各項(xiàng)性能和功能指標(biāo)。這次海試成功，意味著科研人員在短短6個(gè)月內(nèi)，使我國(guó)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(guó)內(nèi)這一方面的空白。

5年打破美日德國(guó)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(chǎng)傳感器、磁場(chǎng)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(cè)量海底大地電磁場(chǎng)的3個(gè)電場(chǎng)分量和兩個(gè)磁場(chǎng)分量。其中的電磁數(shù)據(jù)記錄儀、框架設(shè)計(jì)、釋放機(jī)構(gòu)、回收信標(biāo)、電場(chǎng)傳感器均具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

這一海底電磁采集站既可以觀測(cè)天然場(chǎng)源產(chǎn)生的海洋電磁場(chǎng),也可以觀測(cè)人工源產(chǎn)生的海洋電磁場(chǎng),在海底地球結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)研究以及海洋油氣資源和天然氣水合物探測(cè)等領(lǐng)域?qū)l(fā)揮重要作用。

“海洋電磁法是海底油氣資源探測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是目前國(guó)際地球電磁界研究的前沿和熱點(diǎn)，近年來(lái)，海洋電磁技術(shù)在國(guó)際上發(fā)展很快，在海底油氣資源探測(cè)中取得了明顯的應(yīng)用效果。”李予國(guó)介紹說(shuō)，目前，由于國(guó)際油氣工業(yè)界對(duì)海洋電磁技術(shù)和相關(guān)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的保密和技術(shù)壟斷，海洋電磁測(cè)量?jī)x器裝備和采集的核心技術(shù)只控制在少數(shù)幾家地球物理勘探服務(wù)公司手中，他們不出售儀器設(shè)備而只提供技術(shù)服務(wù)。5年前，在國(guó)外待了13年的李予國(guó)回國(guó)，目標(biāo)就是研發(fā)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的海底電磁采集站。

節(jié)約數(shù)以億計(jì)的資金

據(jù)了解，針對(duì)我國(guó)海洋電磁技術(shù)研究起步較晚、研發(fā)工作相當(dāng)滯后的現(xiàn)狀，李予國(guó)提出了我國(guó)深水可控源電磁勘探系統(tǒng)研發(fā)總體實(shí)施方案，目前正在研發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的深水區(qū)電磁探測(cè)技術(shù)，包括基礎(chǔ)方法研究、勘探裝備研制和資料處理解釋技術(shù)，這將為實(shí)現(xiàn)我國(guó)深水海洋油氣資源探測(cè)和海洋國(guó)土安全戰(zhàn)略提供技術(shù)支撐。

“比如說(shuō)在海底打三個(gè)井眼，原來(lái)可能只有一個(gè)井眼有油氣，另外兩個(gè)為干井，擁有這個(gè)技術(shù)之后，可能打三個(gè)井眼有兩個(gè)是有油氣的，這樣就有可能節(jié)省數(shù)以億計(jì)的資金。 ”海洋油氣資源日漸重要，現(xiàn)在每個(gè)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(guó)介紹說(shuō)，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(bào)/掌上青島/青網(wǎng) 記者 王曉雨