解密480米深潜实验:中国人首次走进此极限区域(2)

　　此次实验的项目负责人肖卫兵介绍说，选拔适应饱和潜水的潜水员和航天员有很大不同，航天员是瞬时承受压力会达到几个G，但长时间中基本不会超过一个大气压；而潜水员在500米水下就要承担50个大气压，相当于每平方米几万公斤的负荷。这种负荷尽管潜水员意识感受不到，但人体每个细胞都要承受这种压力。

　　潜水员自身体能和技术上的准备只是实验成功的一个方面，在真正的饱和潜水模拟实验中，整个团队面临的风险更多。

　　首先，实验用加压舱装备已经使用21年，舱体本身虽然按照500米模拟饱和潜水设计，但很多部件已出现问题需要维修，本次实验室载人实验，要求万无一失，项目组结合实验要求，对设备进行改造，并进行了长时间运行，确保设备安全。

　　其次，潜水员在实验中最危险的敌人就是高压神经综合征。倪磊告诉本刊记者，在以前的250米饱和潜水实验中，他基本上没有感觉到异样；但在480米饱和潜水实验中，在接近400米时，他明显感到了不同，例如呼吸有阻力、头部有眩晕感、动作开始迟缓等等。经过医疗人员的努力，这些症状都在几个小时内基本消失。而减压的过程，减压病的风险同样不容忽视。

　　这次实验在潜水员突破极限的背后，最关键的核心技术或者创新点在于加压、减压的方案设计---快了会危及潜水员生命，慢了则会影响效率，必须在其中找到平衡点。

　　肖卫兵告诉本刊记者，这次的减压方案具有独创性，用时比多年来部队训练用时缩短30%，提高了效率，同时也提高了安全性。而此前十多年，部队潜水员训练一直使用外国的减压方案。

　　最后，潜水员一旦进入加压舱，这个完全密闭、高压的环境又给外界医疗保障乃至实验的成功带来了诸多困难。从潜水员本身来说，除了身体符合要求外，心理也要平衡、健康，能合群，能协作工作。

　　“只要一个潜水员出现问题，整个项目就宣告失败。”潜水员李刚告诉本刊记者。

　　潜水员在饱和潜水的密闭环境出现病患，里面出不来，外界也很难干预。一些资料显示：上世纪70年代，少数发达国家启动大于400米深度饱和潜水实验，有的仅仅因为温度控制不当，潜水员在舱内牺牲。在加压过程发生临床疾病，更改实验方案和计划，影响实验的顺利进行。

　　因此，如何对舱内潜水员进行有效的生理和心理干预，同样关系到实验的成败。最基本的食物和水，都要通过专门的抵物筒才能实现。为了把可能的生理隐患消灭在萌芽状态，医疗保障人员必须全面、动态地掌握舱内潜水员的各项生理指标。因此研究单位也开发了一系列适应饱和潜水的监控手段。

　　本刊记者通过调阅这次实验的录像资料，发现除了模拟深潜作业，潜水员在休息、看报、锻炼的时候，头部和胸部都绑着几根电极。科研人员告诉记者，那是在测量潜水员的心电图、脑电图、手指震颤、心率变异性等生理指标参数。潜水员在实验加压舱内不仅仅是简单地生活，而且要配合完成各种项目的研究，记录各种数据，为后来人的深潜实验和训练留下前进的路标。

　　除了生理监测，心理干预也在同时进行。在一个完全封闭的空间，潜水员很容易感到郁闷、无所事事，国外甚至发生过潜水员心理崩溃的案例。本次实验专业人员全程为潜水员提供心理服务。及时缓解心理紧张。专家还会组织小晚会、亲情连线等来调适他们的情绪。

　　潜水员，水下的孤独勇士

　　中国的蛟龙号深潜器刚刚完成了3700米的深潜实验，海军某医学研究所则成功完成了480米的饱和潜水实验，这两个数字上的差异该如何理解？

　　此次模拟饱和潜水实验项目小组组长、海军某医学研究所所长陶永华解释说，蛟龙号深潜器抵达3700米的海底，承受水底巨大压力的主要是装备，只要工业技术允许，达到7000米深度甚至更深也可以；而饱和潜水实验是为了使人能够直接潜入深海，承受海水压力，研究的重点是高气压对人员的影响及应采取的措施，确保潜水员的安全。

　　深潜器作业主要靠机械手，在执行海底救援、施工等精细化作业方面，远远比不上潜水员的手工作业。这有点像航天员在太空出舱维修---尽管美国、俄罗斯航天员在太空作业时候都会有辅助的机械手，但许多工作是航天员手工作业完成的。

　　潜水员李刚告诉本刊记者：“从加压舱里出来，我最想的就是呼吸外面的新鲜空气。”

　　在加压舱中，潜水员的每一个细胞都在承受强大气压。随着气压接近水下400米，潜水员出现了呼吸受阻、反应迟缓的现象。而真正对潜水员长期生活作业造成影响的，是呼吸惰性气体造成的语音失真，他们有时甚至只能通过手势和手写来交流。在减压过程中，由于湿度的变化，潜水员还会普遍出现体癣、脚癣、外耳道炎等病症。

　　然而与真正的水下实际饱和潜水相比，模拟饱和潜水在费用、复杂程度上还有相当距离。从目前来看，除了商业性的300米饱和潜水外，各国在深度400米上的实际饱和潜水次数很少，因其对潜水员及其潜水医疗保障的要求更大。

　　“到了海上，天气、食物补给、水下的情况都更加复杂，”潜水员倪磊说。

　　由于水下作业的特殊性，一般情况都是单人行动。无论水下世界存在多大风险，潜水员只能自己面对。如果水下水体浑浊，潜水员即使携带光源也由于漫反射很难看清物体；如果发生缠绕，潜水员必须自己解决问题。

　　但无论是水下施工还是深海潜艇救援，饱和潜水的巨大经济、军事战略价值，都值得国家的巨额投入、科研人员的艰苦攻关和潜水员的牺牲奉献。模拟实验结束了，海上的实际潜水实验肯定也会提上日程。《瞭望东方周刊》记者郑文浩

　　中国人如何去深海

　　以目前的发展速度，只需要5年左右时间，中国海洋油气勘探和开发技术以及装备将达到世界同级水平

　　9月中旬，美国《纽约时报》专门发表文章对中国的深海勘测计划给予了关注。这篇文章总结说，此前全球只有美国、俄罗斯、法国和日本能够进行深海探索。“蛟龙—1号”深潜器所进行的3759米深潜试验与进入外太空一样，是中国崛起的重要标志。

　　虽然饱和深潜实验、“蛟龙—1号”都来自军队科研系统，但它们都基于中国人对于深海的梦想，并且为整个国家的深海之旅服务。

　　所谓深海，一般指水面到海床垂直距离达到300至500米以上的海域。对于拥有300多万平方公里“蓝色国土”的中国来讲，能否去深海具有相当的现实意义：广阔的领海中蕴藏360多亿吨石油资源，其中大多分布在中深海地区。南海海域还发现了证明天然气水合物存在的地球物理及生物标志。

　　如今，来自各个领域、行业的中国人正在完成可以与“神舟”媲美的旅程。

　　香港岛旁的“第一次”

　　2006年4月底，中国海洋石油总公司(以下简称“中国海油”)与总部位于加拿大艾伯塔省的哈斯基能源合作，在香港东南250公里钻探“荔湾3-1-1”井成功。

　　“这次钻探成功拉开了中国深水油气开发的序幕，也意味着我们实现了1500米左右的深海油气技术能力。”中国海油研究总院深水工程重点实验室首席工程师李清告诉《望东方周刊》，位于南海北部陆坡的“荔湾3-1”气田目前正在进行施工，这是中国第一个真正意义上的深水气田，预计将在2014年前全面建成。

　　中国海油是中国最大的海上油气生产商，同时也是最大的国家石油公司之一，负责在中国海域对外合作开采海洋石油及天然气资源。其最为核心的研究机构---中国海油研究总院承担着中国海洋油气开发的主要科研工作。

　　这片气田中的“荔湾3-1-1”位于1480米水深处、完钻井深3843米，是中国第一口水深超千米的深水钻井。

　　在相当长的时间内，“荔湾3-1”都是中国深海勘探、开发的梦想之地之一。自上世纪90年代开始，中国就在该地区实施了大量油气基础地质调查。2002年4月，国土资源部组织开展全国油气资源战略选区工作。经专家论证，包括这一气田在内的“南海北部陆坡深水海域油气资源战略调查及评价”项目被列为首批全国油气资源战略选区调查与评价项目之一。

　　这一项目由国家财政出资、国土资源部组织实施、中国海油承担，于2004年正式启动。

　　“荔湾3-1-1”就是这一项目的第一个重大发现。根据二维地震数据资料，估算该井天然气储量超过千亿立方米。“荔湾3-1-1”更为重大的意义是，它显示中国南海珠江口盆地白云凹陷是一个油气富集区，同时证明中国南海深水海域具有较大的油气资源潜力。

　　不过，“荔湾3-1-1”是一个名副其实的合作开发项目。哈斯基能源主要实施了勘钻工作。根据项目初期的消息，哈斯基能源虽然承担100%的勘钻费用，但是作为中方代表的中国海油获得最多51%的权益。

　　2002年，中国海油曾对这一海域的12个深水区块勘探开发进行对外招标，最后与哈斯基、科麦奇、丹文以及英国燃气等四家国外企业签署了7个产品分成合同和物探协议。

　　而在此之前，中国深水钻探的最大水深仅为505米。直到今天，中国海洋石油工程自主开发能力也仅限于200米水深之内，与国外相比大约有10年的差距。

　　“在深水技术特别是深水装备方面与西方相比差距较大。”李清平说，目前国外深水钻探的最大水深已经达到3095米，中国为1480米。国外已开发油气田的最大水深为2743多米，中国为333米。

　　12根电缆的勘探船

　　如何真正进入深海并进行开发是一套系统工程。在上海世博会的石油馆，有一套中国海油的深海勘钻船队模型：深水半潜式钻井平台“海洋石油981”、深水地球物理勘探船“海洋石油720”、 深水铺管起重船“海洋石油201”。不过，它们只是目前中国海洋开发体系中的一部分。

　　李清平对于中国海油的这些顶级装备如数家珍，她以核心成员的身份参与了中国海油大部分油气田的开发设计和规划。

　　油气蕴藏在海底的岩石圈当中，深水地球物理勘探船的简单原理就是由人工激发地震波，地震波穿透海底地层到界面后反射返回海面，由船身后的电缆接收。这些数据经过处理和解释后成为地质构造资料和地层资料，根据这些资料并结合钻井勘探资料来确定油气井位进行开采。

　　2008年，斥资6亿元人民币改造的中国第一艘8缆物探船“海洋石油719”交付使用，它已是当时亚洲最为先进的物探船。电缆数是评价物探船等级的主要标准：简单地说，“海洋石油719”有8根电缆可以同时进行勘测。而将于2010年交付的“海洋石油720”拥有12根电缆、耗资超过11亿元人民币。

　　中国海油旗下的中海油田服务股份有限公司是国内唯一具有高级物探船的企业，它目前已拥有近10艘同类船只，大多数为5缆物探船。

　　大致选定目标区域后，工作就由工程勘察船继续：对海上钻井附近的环境、采油平台所选场址以及海底油气路由管线环境进行调查，以确保海上油田设施就位时的安全和稳固。

　　目前，中海油田服务股份有限公司拥有4艘工程勘察船，其中“海洋石油709”还可以进行海底挖沟以及铺管等功能。正在建设的“海洋石油708”耗资超过5.2亿元人民币，预计2011年8月投入使用。

　　准备工作完毕后，钻井船开始向海底油藏层推进。目前中海油田服务股份有限公司有27艘钻井平台。在“海洋石油981”之前，中国人最为自豪的钻井设备是第一艘自主建造的自升式钻井平台“海洋石油941”。它的钻井能力达到9145米，成为国内第一座超过9000米的钻井平台。不过“海洋石油981”之前中国的半潜式钻井平台仅属于世界第三代水平。

　　目前第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”已经顺利出坞，其最大作业水深达到3000米、钻井深度10000米。这个巨大的钻井平台在世博会露面后，引起了相当关注，它的数据和信息就不断被各媒体报道。如今，人们唯一能够做的就是等待它真正投入使用。

　　在证实有商业价值的油藏存在之后，勘探阶段迅即转入开发阶段。驳船用于海上油气田大型导管架的装船、运输和下水。中国海油的上市控股公司海洋石油工程股份有限公司目前有6艘驳船，其中“海洋石油229”是现在亚洲最大、世界第二大的工程下水驳船，设计导管架下水能力3万吨，最大运载能力8万吨。