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新能源诱发新利器

2018-12-10

少年博览·小学高年级 2018年10期
关键词:钻塔可燃冰蓝鲸

可燃冰燃爆全世界

20世纪30年代,天然气作为燃料开始被广泛使用。人们在铺设输气管道时,却发现管道经常被奇怪的“冰块”堵塞。就这样,“可燃冰”进入人们的视线。

高能调查局火速调查:可燃冰,到底是什么东西?

可燃冰并不是冰块,而是由天然气和水在高压低温状态下形成的固体结晶物质,学名是“天然气水合物”。这是一种没有污染、能量巨大的清洁能源。

纯净的可燃冰呈白色,形似冰雪,能被直接点燃,所以,被形象地称为“可燃冰”。

也有人将可燃冰比喻成《变形金刚》中的超级“能量块”,因为它就像一个天然气压缩包。一间房子的天然气,可以被压缩成一个火柴盒的大小。体积小,能量却不可估量。

据科学家测算,1立方米可燃冰可以释放出160立方米以上的天然气。

换句话说,可燃冰能量是同等体积天然气能量的160倍,我的天哪!

并且,实验发现,可燃冰不会像煤炭和石油产品燃烧时释放出环境污染物,它将会成为21世纪最理想的清洁能源。

但是,地球上大多数可燃冰都是和泥沙混在一起,需要科学家将可燃冰提取出来。

2013年,日本科学家曾尝试进行过海域可燃冰的试开采工作。虽然成功开采,但6天后,由于泥沙堵住了钻井通道,开采被迫停止。

一个世界难题

从那时起,中国科学家开始着手解决这一难题。

2015年,中国科学家勇于尝试,在南海神狐海域设置了23口可燃冰钻井。不久后,23口钻井全部开采出可燃冰,并实现连续超过7天稳定开采,取得历史性突破。

要知道,中国此次成功持续开采可燃冰,也是世界首次成功持续开采可燃冰,意义非凡。

2017年5月18日,中国科学家向全世界宣布:中国可燃冰试验开采成功,成为全球第一个实现海域可燃冰试验开采连续稳定产氣的国家。

中国科学家怎么做到的?有什么法宝吗?

当然!中国科学家运用了“降压法”,将蕴藏可燃冰的储藏层打碎,变得像海绵一样。

这个时候,可燃冰会变成气体分散在海底泥土的“海绵空隙”中。然后,科学家开始施展“地层流体抽取法”,将海水、泥土、气体分离开来,最终将转换成气体的可燃冰取出。这个方法避免了泥沙堵塞钻井通道。

不过,这两大“法宝”的成功施展都离不开“蓝鲸”的帮助。

“蓝鲸”是谁?

海上“巨无霸”

“蓝鲸”是中国自主研发的海上系列钻井平台。

“蓝鲸1号”与“蓝鲸2号”是姐妹船,是中国第七代钻井平台,同属“蓝鲸”系列。

蓝鲸是地球上最大的动物,海上钻井平台取名“蓝鲸”,寓意着它是世界上最大最先进的钻井平台。

来看看它有多厉害吧!

“蓝鲸1号”钻井平台长117米、宽92.7米、高118米,从船底到钻井架顶足足有37层楼高,净重超过43000吨,7万吨排水量比“辽宁舰”航母的满载排水量还要大。

2万多个探测器、5万多个感应报检点、4万多根精铸管路遍布平台,“蓝鲸1号”本身就是一台超大型智能机器。

“蓝鲸1号”最大钻井深度15240米,比地球上最深的马里亚纳海沟还要深。电缆拉放长度达120万米,相当于从北京到上海的距离,代表了目前人类在海洋工程领域的最高水平。

最让世界惊艳的是“蓝鲸1号”的双钻塔系统。

通常的钻井平台都是一套钻井系统。而“蓝鲸1号”却拥有中国独创的双钻塔系统。过去的单钻塔钻井,需要钻一会、停一会。钻井越深,需要的管子就越长,接管子的时间也就越多。

现在双钻塔同时工作,一边打井、一边接管,钻井效率提高了30%。这可是世界首创!

中国海域可燃冰的试采成功,借助的就是“蓝鲸1号”双钻井平台。

并且,“蓝鲸1号”首次出海,就实现了可燃冰开采领域“零”的突破,还经受住了12级强台风的考验。

“定海神针”问世

相比“蓝鲸1号”,“蓝鲸2号”更加强大。同样是双钻塔系统,8个推进器确保“蓝鲸2号”能够在15级飓风下屹立不倒,简直就是“定海神针”。

“蓝鲸2号”与众不同的地方是:在全球范围内首次实现了推进器码头安装。过去,这样的安装只能在深海完成,仅安装费就需要1000多万元。现在,中国科学家把安装成本降到了十分之一,只需要100多万元。

“蓝鲸2号”最大作业水深3658米,最大钻井深度15250米,比“蓝鲸1号”还要深10米。

不过,“蓝鲸2号”食量更大。科学家说,“蓝鲸2号”要完成18天的远航,至少需要20桶重达4吨的机油,4500桶重达765吨的柴油。这样的装载能力,让“蓝鲸2号”能够承担各种复杂作业,它装载的设备有27000多台,比普通钻井平台多出一倍。

今天,“蓝鲸”系列已经成为中国“称霸”深海的利器。全球领先的海洋科技实力,让我们实现了海洋工程的新跨越。

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