在人类不懈追求科技前沿的征程上,每一次重大的科技突破都犹如夜空中划过的流星,为人类照亮了前行的路径。探索宇宙的浩瀚、深掘地下的奥秘、潜入深海的深渊、探索极地的未知,这四大领域构成了人类对自然界认知与挑战的壮丽篇章。

历经岁月,人类的航天探测器在遥远的太空留下了自己的足迹,深海潜水器不断刷新着海洋深处的极限记录,极地科考也不断带来新的发现……然而,作为探索地球深处的"望远镜"和"钥匙"的超深科学钻探工程,却因为种种技术难题而进展缓慢,这限制了我们对地球内部世界的深入了解和探索。

近日,吉林大学自主研发设计的“地壳一号”万米钻机的发布,正是这样一次令人瞩目的突破。这台钻机不仅在技术上取得了重大进展,更在实际应用中展现出了巨大的潜力和价值。

“地壳一号”的研制成功,解决了我国深部钻探装备转盘回转速度低、设备自动化程度低和深部钻探钻头压力控制精度低的三大技术难题。它填补了我国在深部大陆科学钻探装备领域的空白,极大提高了我国超深井科学钻探装备的技术水平。这台钻机的钻进能力可达到1万米,为我国地壳的立体探测、能源探测等方面的研究提供了强有力的支持。

地球深部的高温、高压和高地应力等极端条件,一直是人类探索的难题。然而,从地表往深处挖掘,地球演变的历史就记录在层层叠叠的岩石之中。打一口科学钻探井,获取一段段圆柱形的岩心,如同为神秘的地球深部做一次“微创切片”。“地壳一号”的重要科研使命之一,就是取得连续完整的岩心。

2018年,在“松科2井”现场,“地壳一号”钻至地壳7018米深处,成功取出总长度4014米的连续完整岩心。这一成就不仅创造了亚洲国家实施的大陆科学钻井新纪录,更使我国成为世界上第三个掌握地下万米科学超深井钻探能力的国家。不同深度岩层的颜色和成分各不相同,它们记载着地球内部的变化和演化过程。

地质科学家们通过对岩心的矿物成分、沉积构造、同位素测量等分析和研究,还原了白垩纪气候和生物生存场景,直接证明了当前对物种大灭绝各种假说的正确性。这一发现不仅丰富了我们对地球历史的认识,也为地质学研究提供了宝贵的实物证据。

“地壳一号”的应用不仅限于科学研究,它还在工业领域展现出巨大的潜力。在“松科2井”的钻探过程中,科研人员发现了松辽盆地下的页岩气层和干热岩地层,这些资源的开发利用将为我国的能源安全提供有力保障。此外,为加快推进我国油气资源勘探开发战略,“地壳一号”万米钻机在圆满完成“松科2井”任务后,于2019年5月奔赴新疆塔里木盆地开始执行超深层油气钻井工程任务。

四川宏华石油设备有限公司在“地壳一号”研发基础上,推出了智能钻机1.0样机。这是公司结合市场需求,推出的智能化商用石油钻探设备。智能钻机1.0能够在提钻、排管机、顶驱等石油钻探关键环节,实现一键联动,提高生产效率。这一校企合作的成果,不仅推动了科技发展,还带动了装备制造业的发展。

“地壳一号”相关技术成果还应用于“极光”号极地钻机,这是我国制造的首台可以在零下55摄氏度环境作业的极地钻机。它的成功应用,不仅展示了中国制造的实力,也为“一带一路”倡议下的国际合作提供了有力支持。

“地壳一号”的研制成功,是科技探索道路上的一次重要突破。它不仅照亮了人类对地球深处的探索之路,也为我国的科技发展和工业应用开辟了新的天地。在未来,我们期待“地壳一号”能够继续在地球深处挖掘更多的秘密,为人类的认知和利用自然资源提供更多的可能。随着科技的不断进步,我们有理由相信,人类对地球深处的探索将会越来越深入,而“地壳一号”只是这一伟大征程的开始。让我们拭目以待,期待更多的科技成果,为人类的未来带来更多的光明和希望。

来源: 吉林大学