海洋勘探船是用于海洋地质勘探的海洋工程船舶。当陆地上的资源被人类大量采集,变得越来越
匮乏时,人们又把眼光投向了
海洋。
产生背景
因为海洋里蕴藏着丰富的矿产资源,特别是在广阔的大陆架浅水海域蕴藏着大量的
石油、天然气和其它矿藏。为了查明海底石油和
矿藏,人们专门建造了海洋勘探船和海上钻井装置,称这些设备是海上勘探队,是很确切的比喻。
主要功能
海洋勘探船用于海洋地质勘探,船上装有地震仪和有关勘探设备,它们应用了重力、磁性、电性等物理的方法,来寻找海底石油和矿藏,所以,又把海洋勘探船叫做物理勘探船。
海洋勘探船一般采用排水式船型,也有采用双体式船型,排水量从几百吨到一、二千吨,航速每小时一、二十海里,续航力几十天。1972年,上海沪东造船厂建造的“勘探1”号是一艘双体式海洋勘探船,排水量3000吨。船上装有专门的地震仪,船尾拖着一根长长的电缆,由浮标使其平衡,并保持一定深度。
海洋勘探船在地质勘探过程中,保持低速航行,由人工爆破产生地震波来探测海底地层。由于海洋勘探船采用物理勘探法来进行探测,速度快、面积广,所以,在海洋石油勘探中广为应用。
物理勘探法只能提供海底地质构造情况,要确定是否有开采价值,还得通过钻井勘探。海上钻井装置又称
海上钻井平台,它是海上钻井的专门设备,专门用于石油、天然气的勘探、开采。
配置结构
海上钻井装置有固定式和移动式两种。固定式钻井装置依靠钢质的桩脚支撑于海底,工作深度在100米以内,它不能移动,故只能用于海上采油。
移动式钻井装置可在海面移动,根据工作原理与构造不同,又可分为沉垫式、自升式、水海式和半潜式等四种。
沉垫式钻井装置分上、下两层结构,上层为工作平台,即钻井平台;下层则为沉垫。海上钻井时,将海水灌入,沉垫沉入了海底。钻井结束后,将海水排出,沉垫就会自动浮起,可移动至新的井位,进行钻井作业。
自升式钻井装置由工作平台、桩脚和升船机等三部分构成。工作平台有三角形、四边形和五边形等多种形状。在工作平台上安装有钻井设备、动力装置及生活设施。桩脚为钢结构,形状有圆筒形、箱形、桁架形,它们可以自行升降。例如,“渤海一号”是我国第一种自行设计、制造的自升式钻井装置,有4根桩脚,每根长73米。自升式钻井装置本身没有动力推进装置,要有拖轮来拖带。
应用案例
2015年4月,网上出现一艘美国制长约108米还能90度翻转的勘测船,从1962年投入使用起,已经工作五十多个年头了。
虽然是勘测船,但是它并没有自己的引擎,而是要由别的船只把它拖到试验水域,在那里进行变形翻转。当船身立起来时,看上去只有16米高,但在看不见的海面底下,它还有92米长的船身,这使得船身非常稳固,不怕被海浪拍得摇摇晃晃。从图中可以看到勘测船漂浮在海面上的部分,看上去就像是这船遇上了海难,最后剩一根细长的柱子似的。
船中配有几个压载水舱,往里面加水,即可改变船身重心,让船90度旋转。当船立起来,研究人员就可以在上面做各种实验。勘测船不仅可以用来测量水温,还可以用来研究水声学、海洋学、气象学和进行对
海洋哺乳动物的观测。船向下倾斜时,感觉就像真快要沉没了。船总长108米,船头后是相对细长的船身,这样特别的设计是为了减小船在翻转时受到的压力。
这艘船可以容纳5名船员和最多11名研究人员,他们可在船上居住长达一个月。当船旋转90度之后,原来的房间隔板就变成了地板,原来的地板就变成了隔板。图为勘测船的洗手间,有两个相互垂直的水槽被固定在墙上,以便船员在船翻转之后使用。
船员将船尾的压载水舱灌满水就可以将船立起来,然后再利用气压把水抽出来,就可以让船恢复原样。