深水工程地质勘察船及配套装备的研制

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1、万方数据第26卷增刊12014年8月中国海上油气CHINAOFFSHOREOILANDGASV01．26S．1Aug．2014深水工程地质勘察船及配套装备的研制*王明田(中海油田服务股份有限公司)摘要在国家科技重大专项“深水工程勘察船及配套技术”课题的支持下，成功设计并研制了具有独立知识产权的深水工程勘察船及配套的海底保温保压取样装置、深水工程钻机及深水随钻取样器等。所研制的深水工程勘察船可进行工程地质钻探、工程物探、工程支持服务、科学考察，为实现深水工程地质勘察作业提供了重要平台；海底保温保压取样装置超长柱状保压取样长度达23．5

2、m；深水工程钻机在3000rn水深可钻探海底以下600rn地层；深水随钻取样器可实现不提钻杆即能更换取样模块，以适应不同的地质情况。关键词深水工程勘察船；海底保温保压取样器；深水工程钻机；深水随钻取样器深水工程地质勘察是深水海域油气田勘探开发的基础性工作，其目的是为海上深水勘探、开发平台场址、深水管线路由提供工程地质基础资料，主要包括海底表层取样和工程地质钻探2个方面，其中海底表层取样主要是获取海底表层、浅层沉积物(包括天然气水合物)样品，工程地质钻探主要是为各类钻井船、生产平台等海底基础稳定性分析提供土质的物理力学参数口。2]。通

3、过国家科技重大专项“深水工程勘察船及配套技术”课题的研究，成功设计并研制了具有独立知识产权的深水工程勘察船、深水工程钻机、深水随钻取样器、海底表层保温保压取样器，实现了深水工程地质勘察作业，打破了国外深水工程地质勘察的技术封锁，填补了国内空白。本文主要介绍我国自行研制的具有独立知识产权的深水工程勘察船及配套的海底保温保压取样装置、深水工程钻机、深水随钻取样器等装备的总体结构与技术性能。1深水工程勘察船依据我国南海特殊环境条件和深水海域工程勘察的要求和特点，自行设计和建造了一艘电力推进、动力定位、技术先进、国际一流、综合功能的深水工程

4、勘察船，其主要技术参数见表1。表1自行设计和建造的深水工程勘察船主要技术参数项目技术参数项目技术参数总长／mi05655主发电柴油机／kW4×3500型宽／m2339i主发电机／kW4×3360设计型深／m9596电机功率W2×3⋯“最大吃水／m7400电机功率／kW一×⋯“。排水量／tii986推进器电机功率5001⋯“总吨位／Gt7847动力定位系统DP2设计航速／kni469主甲板月池／m270×72续航力／kni6000主甲板面积／m2ii00自持力／d70(承载能力)(·m。2)，。载员／人90(直径m×荷载t)．2x9．

5、3该深水工程勘察船是国内首艘满足压载舱和空舱保护涂层性能标准(PSPC)、DNV舒适度cOMFV(3)C(3)和NAUTOSV(A)等高标准要求的海洋工程船舶，可并入CCS和DNV船级，其上还布置有多个实验室以及多种勘察仪器，船舶的作业能力完全能够满足我国南海3000rn水深海域工程地质勘察作业的需求。*“十一五”国家科技重大专项“深水工程勘察船及配套技术(编号：2008ZX05027004)”部分研究成果。作者简介：王明田，男，教授级高级工程师，主要从事海洋工程勘察技术研究及勘察资料的采集、分析解释等。地址：天津市塘沽区吉林路ii

6、55号(邮编：30045i)。电话：02225341278。Email：wangmt2@cosl．COl7[1．Cn。万方数据26中国海上油气2海底保温保压取样装置深海海底表层土质取样通常采用的取样设备有蚌式取样器(抓泥斗)、箱式取样器、重力取样器、重力活塞式取样器、振动活塞取样器等，这几种取样器所取样品的长度一般较短，且不能保温保压‘3。⋯。国家科技重大专项研究课题研制的海底保温保压取样装备(简称取样器)可以保温、保压地获取3000m水深的深海海底表面以下23．5m长的浅表层沉积物(可能存在天然气水合物)样品。此装置包含相应的卸压

7、取气系统、船载辅助支架、取样器尾部平移下摆驱动系统、兀型架等取样器收放辅助设备。2．1取样器总体结构取样器结构如图1所示，主要由保真取样简(含保真简、密封舱和衬简等)、吊放架(含夹板、活塞及主缆等)、重锤机构(含重锤、重锤缆、杠杆等)、导流装置、蓄能器以及相应配件等组成‘扎⋯。保真取样筒可以对海底表层的松软沉积物直接进行保真取样，样品最大容量160L，最大取样深度23．5rn，最大工作水深3000Fin_，利用设备自带的压力补偿器保持样品压力，并通过隔热材料镀层被动保温。当重锤到达海底后，触动杠杆上抬，松开释放缆，使得保真取样筒在整

8、个取样器自重作用下自由地插入沉积物中，而活塞则在接近海底后在其吊放缆的作用下仅以绞车的放缆速度下降，相对于自由落体的保真取样简上升。由于活塞与衬简之问有较好的密封，因而在活塞的下方可以形成局部真空，使样品更顺利地进入衬筒内，并补偿衬筒