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    深海钻探技术现状及发展动态

    宁波 沙志彬 李晶 宋刚 陈云龙 金雪梅

    宁波, 沙志彬, 李晶, 宋刚, 陈云龙, 金雪梅, 2026. 深海钻探技术现状及发展动态. 地球科学, 51(8): 3191-3200. doi: 10.3799/dqkx.2025.202
    引用本文: 宁波, 沙志彬, 李晶, 宋刚, 陈云龙, 金雪梅, 2026. 深海钻探技术现状及发展动态. 地球科学, 51(8): 3191-3200. doi: 10.3799/dqkx.2025.202
    Ning Bo, Sha Zhibin, Li Jing, Song Gang, Chen Yunlong, Jin Xuemei, 2026. The Development Status and Development Trends of Deep-Sea Drilling Technology. Earth Science, 51(8): 3191-3200. doi: 10.3799/dqkx.2025.202
    Citation: Ning Bo, Sha Zhibin, Li Jing, Song Gang, Chen Yunlong, Jin Xuemei, 2026. The Development Status and Development Trends of Deep-Sea Drilling Technology. Earth Science, 51(8): 3191-3200. doi: 10.3799/dqkx.2025.202

    深海钻探技术现状及发展动态

    doi: 10.3799/dqkx.2025.202
    基金项目: 

    国家重点研发计划项目“深海钻井泥浆回收安全应急关键装备研发” 2023YFC2813101

    中国地质调查局“天然气水合物钻探技术支撑” DD20230066

    “深海科学与工程技术试验” DD20242659

    详细信息
      作者简介:

      宁波(1985-),男,高级工程师,研究方向为深海钻探与海洋能源,ORCID:0000-0002-1982-7257.E-mail:15022401058@139.com

      通讯作者:

      沙志彬,E-mail:shazb2008@163.com

    • 中图分类号: P744

    The Development Status and Development Trends of Deep-Sea Drilling Technology

    • 摘要: 在过去六十年,通过一系列深海钻探计划的实施,使我们对地球和海洋的认识取得了显著进步. 通过回顾深海钻探技术的发展和演化历程,探讨了动力定位、钻柱升沉补偿、钻孔重返、深水条件的泥浆循环以及各类型岩心采集等关键技术对深海钻探的支撑作用,结合我国在深海钻探技术攻关方面的战略部署,对在钻探试验航次中的使用情况以及在此过程中获得的科学经验和教训进行总结,同时基于“梦想”号大洋钻探船,提出了人工智能辅助、深海耐高温高压材料、高精度探测及高速通讯的深海钻探技术的重点发展方向,旨在为后续深海钻探技术研究和应用提供参考依据.

       

    • 图  1  几种泥浆循环形式(拓守廷等, 2016)

      Fig.  1.  Several forms of mud circulation(Tuo et al., 2016)

      图  2  水下电视系统(宋刚等, 2022)

      Fig.  2.  Underwater TV (Song et al., 2022)

      图  3  400 m级无隔水管泥浆回收系统(熊亮等, 2025)

      Fig.  3.  400 m level riser-less mud recovery system(Xiong et al., 2025)

      表  1  历届大洋钻探主要成果(International Ocean Discovery Program, 2025c)

      Table  1.   Major achievements of previous ocean drilling projects (International Ocean Discovery Program, 2025c)

      计划名称 执行时间 调查船 调查船国家 航次数 钻井数(口) 岩心长度(m)
      深海钻探计划 1968—1983 挑战者号 美国 96 1 053 97 056
      大洋钻探计划 1985—2003 决心号 美国 111 1 797 222 704
      综合大洋钻探计划 2003—2013 决心号 美国 35 439 57 289
      地球号 日本 14 95 4 886
      特定任务平台 欧盟 5 115 4 131
      国际大洋发现计划 2013至今 决心号 美国 46 599 93 294
      地球号 日本 5 34 1 820
      特定任务平台 欧盟 5 115 3 801
      合计 317 4 247 484 981
      注:数据截止日期2025年1月.
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      表  2  不同地层取芯钻具与适用地层

      Table  2.   Core drilling tools for different geological formations and applicable formations

      名称 代号 适应地层
      高级活塞取芯钻具 APC 软泥岩
      伸缩式超前取芯钻具 XCB 砂岩和软硬交变地层
      回转取芯钻具 RCB 硬岩层
      保压取芯钻具 PCB 水合物等
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      表  3  主要大洋钻探船技术参数对比

      Table  3.   Comparison of technical parameters of major ocean drilling ships

      关键参数 决心号 地球号 “梦想”号
      总长(m) 143 210 179.8
      型宽(m) 21 38 32.8
      吨位(t) 9 000 57 500 42 600
      最大作业水深(m) 5 965 2 500,隔水管模式 11 000
      7 000,无隔水管模式
      最大钻探深度(m) 2 115 立管模式:3 600
      泥线以下 无立管模式:7 000
      井架高度(m) 62 70 70
      动力定位 DP-1 DP-2 DP-3
      钻探特点 无隔水管钻探 隔水管钻探 无隔水管+隔水管钻探
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    出版历程
    • 收稿日期:  2025-11-23
    • 刊出日期:  2026-08-25

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