投資60億元打造我國(guó)首座深水鉆井平臺(tái)“海洋石油981”，與“海洋石油201”等組建“深水艦隊(duì)”

　　國(guó)家經(jīng)典工程-深海鉆油 之 概述

　　【工程名片】 在中國(guó)南海蘊(yùn)藏油氣資源豐富，但其中70%的油氣資源蘊(yùn)藏在海面300米以下的深水區(qū)域，相當(dāng)于中國(guó)全部油氣資源的三分之一。長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)海洋石油工業(yè)勘探開(kāi)發(fā)水深普遍小于300米，在深水區(qū)域的開(kāi)發(fā)一直處于空白。

 

“海洋石油981”深水鉆井平臺(tái)全景圖

　　上世紀(jì)末，中國(guó)對(duì)深海采油技術(shù)設(shè)備立項(xiàng)，命名為“海洋石油981”工程，即最先進(jìn)的第六代超深水半潛式鉆井平臺(tái)。

　　今年5月，“海洋石油981”、“海洋石油201”相繼在南海成功開(kāi)鉆，中國(guó)海油正式挺進(jìn)深水。從此，由“海洋石油981”、“海洋石油201”、“海洋石油708”、“海洋石油720”、“海洋石油681”、“海洋石油682”等組建起了中海油“深水艦隊(duì)”。這支艦隊(duì)對(duì)于進(jìn)軍深海海洋油氣資源開(kāi)發(fā)、提升深水作業(yè)能力、實(shí)現(xiàn)國(guó)家能源戰(zhàn)略等具有重要的戰(zhàn)略意義。 新京報(bào)記者 劉一丁 上海報(bào)道

　　地點(diǎn)：東經(jīng)115度19分，北緯19度54分。

　　船名：HAIYANGSHIYOU981，航速0節(jié)。

　　5月9日，南海荔灣6-1區(qū)域，中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造的深水鉆井平臺(tái)“海洋石油981”的鉆頭進(jìn)入1500米深的水下地層，打下第一口鉆井，中國(guó)進(jìn)軍深海油氣開(kāi)發(fā)的序幕由此拉開(kāi)。

　　作業(yè)水深從300米到3000米

　　它恍若一個(gè)龐然大物，有45層樓高，面積足有一個(gè)足球場(chǎng)大，重3萬(wàn)噸。

　　它更像一個(gè)機(jī)械工廠，如科幻電影中的機(jī)械世界，能穩(wěn)穩(wěn)地停在海面上，觸角可以伸向3000米深的海底，鉆進(jìn)萬(wàn)米深的地層。

　　它的名字叫“海洋石油981”世界級(jí)深水鉆井平臺(tái)，前后投資60億元。

　　在同一家族中，它還有“五個(gè)兄弟”，各有特異功能，被稱為“神奇六俠”。它們是：海洋石油981、海洋石油201、海洋石油708、海洋石油720、海洋石油681、海洋石油682，這“五型六船”組建成一支“深水艦隊(duì)”，引領(lǐng)中油氣的鉆探與開(kāi)發(fā)進(jìn)入深水。

　　“弟兄五個(gè)”有的像八爪魚(yú)一樣趴在海面，12個(gè)觸角如同千里眼順風(fēng)耳，可以將海底所經(jīng)的地形變成全息圖像；有的能看到海底蘊(yùn)藏的寶藏，有的能抓起4000噸物體，準(zhǔn)確地將管道、電纜放置到海底，能像做針線活一樣細(xì)致。

　　“兄弟齊心，其力斷金”，這支“深水艦隊(duì)”已經(jīng)成為深海勘探的一把利器。中國(guó)海洋石油總公司總技術(shù)顧問(wèn)、中國(guó)工程院院士周守為介紹，組建之前，受技術(shù)水平限制，中國(guó)只能徘徊在深海油田開(kāi)發(fā)的門檻之外。

　　據(jù)介紹，全球深水鉆井技術(shù)的最大深度已經(jīng)達(dá)到3052米，而中國(guó)使用本國(guó)裝備最多可以鉆到505米水深。在深水油氣的開(kāi)發(fā)技術(shù)上，中國(guó)使用國(guó)產(chǎn)裝備，只能達(dá)到333米的作業(yè)水深，而目前國(guó)際上開(kāi)發(fā)的最深油氣田已達(dá)到2438米。

　　“最大作業(yè)水深3000米，鉆井深度可達(dá)10000米……”“海洋石油981”提升了中國(guó)深水油氣資源開(kāi)發(fā)能力和大型海洋裝備建造水平，跨入世界先進(jìn)行列。

　　僅用“洋拐杖”學(xué)不到真技術(shù)

　　中國(guó)南海海域油氣資源儲(chǔ)量豐富，被譽(yù)為第二個(gè)波斯灣，有能夠支撐中國(guó)40年的石油儲(chǔ)量，該海域達(dá)到300萬(wàn)平方公里，九段線內(nèi)大約200萬(wàn)平方公里，傳統(tǒng)疆界的油氣儲(chǔ)量在350億噸左右，相當(dāng)于中國(guó)陸地儲(chǔ)量的約三分之一。

　　這片海域有可能繼墨西哥灣和波斯灣之后，成為中國(guó)乃至世界油氣供應(yīng)的新“后院”。

　　但其中70%的資源量蘊(yùn)藏在南海深水區(qū)。從全球來(lái)看，向水深超過(guò)300米直至數(shù)千米的油氣富集區(qū)邁進(jìn)成為大勢(shì)所趨。

　　深水技術(shù)復(fù)雜，很多國(guó)家靠與有技術(shù)的公司合作，拄著“洋拐棍”走向深海。

　　周守為介紹，1996年，中海油與阿莫科公司合作開(kāi)發(fā)了300多米水深的深海油氣田流花油田，具備了世界一流的技術(shù)。但與國(guó)外合作，只能使用油氣田，管理油氣田，而沒(méi)有學(xué)到深水勘探技術(shù)。

　　同時(shí)，與陸地勘探相比，海洋油氣勘探的鉆探費(fèi)用要高得多，深水區(qū)的鉆探費(fèi)用更為高昂，如果租賃外國(guó)鉆井船，一天的費(fèi)用高達(dá)幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)美元，而且海洋工程設(shè)備供不應(yīng)求，往往想租也租不到。

　　2005年起，“深水艦隊(duì)”起步，6年后，“深水艦隊(duì)”的出現(xiàn)，讓中國(guó)深水油氣開(kāi)發(fā)站到了新起點(diǎn)。

　　2006年，在珠江口盆地，中國(guó)海油和哈斯基（中國(guó)）有限公司完成了中國(guó)第一口水深超過(guò)千米的深水鉆井，并發(fā)現(xiàn)了荔灣3-1大氣田。自此南海深水天然氣開(kāi)發(fā)項(xiàng)目成立。

　　周守為認(rèn)為，“荔灣3-1”氣田的發(fā)現(xiàn)，揭開(kāi)了中國(guó)深海油氣開(kāi)發(fā)的序幕。

　　宣示主權(quán)，成為“流動(dòng)的國(guó)土”

　　“深水艦隊(duì)”讓人對(duì)深海油氣開(kāi)發(fā)充滿憧憬。

　　周守為認(rèn)為，建造“深水艦隊(duì)”既是一個(gè)國(guó)家能源安全戰(zhàn)略，同時(shí)也是一個(gè)進(jìn)行了充分成本核算的商業(yè)開(kāi)發(fā)計(jì)劃。

　　中海油將對(duì)南海實(shí)行深耕，并計(jì)劃在2020年左右，建成一個(gè)“深海大慶”，即達(dá)到5000萬(wàn)噸石油或500億立方天然氣的產(chǎn)量。

　　周守為說(shuō)，今后南海上十幾個(gè)氣田的天然氣產(chǎn)量，和未來(lái)深海開(kāi)發(fā)技術(shù)帶來(lái)的產(chǎn)量，再加上從國(guó)外進(jìn)口的LNG（液化天然氣）產(chǎn)量，足以撐起中國(guó)天然氣市場(chǎng)的半壁江山。屆時(shí)，南海天然氣將與陸上天然氣一起，使中國(guó)真正進(jìn)入天然氣時(shí)代。

　　目前，南海周邊一些國(guó)家也在開(kāi)發(fā)深海油氣，雖不具備技術(shù)，但通過(guò)“引入外資”，他們拄著比中國(guó)技術(shù)更先進(jìn)的“洋拐棍”往深里走。

　　南海南部諸多油井林立，但并不都屬于中國(guó)。在“海洋石油981”開(kāi)鉆儀式上，中國(guó)海洋石油總公司董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記王宜林把“海洋石油981”等稱為“流動(dòng)的國(guó)土”。

　　這些深水裝備既能開(kāi)發(fā)深水資源，也可以以資源開(kāi)發(fā)的方式宣示國(guó)家主權(quán)，維護(hù)國(guó)家海洋資源權(quán)益。

　　據(jù)報(bào)道，在“十二五”期間，中海油還將建造第二批重大裝備，包括多功能動(dòng)力定位船、飽和潛水支持船、深水潛具、5萬(wàn)噸半潛式自航工程船、半潛式起重鋪管船等，所有這些工程作業(yè)船只和裝備都將在未來(lái)陸續(xù)加入“深水艦隊(duì)”的序列。

　　國(guó)家經(jīng)典工程深海鉆油 之 揭秘

　　在廣袤的南海海域，蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源。整個(gè)南海盆地群石油地質(zhì)資源量在230億至300億噸之間，天然氣總地質(zhì)資源量約為16萬(wàn)億立方米，占我國(guó)油氣總資源量的三分之一。其中，70%的油氣蘊(yùn)藏于152.7萬(wàn)平方公里的深海區(qū)域。

　　此前，由于深水裝備不足，中國(guó)海洋石油工業(yè)勘探開(kāi)發(fā)的海上油田，水深普遍小于300米。大于300米水深的油氣勘探開(kāi)發(fā)僅處于起步階段。

　　今年5月9日，中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)“海洋石油981”在南海荔灣成功開(kāi)鉆。6天后，中國(guó)首艘深水鋪管起重船“海洋石油201”成功起航。這意味著中國(guó)長(zhǎng)久以來(lái)在深水鉆井特大型裝備領(lǐng)域的空白，終于得到填補(bǔ)。

　　“五型六船”組成深海“聯(lián)合艦隊(duì)”，鉆井平臺(tái)“981”、鋪管起重船“201”南海投用

　　在香港東南320公里處的南海荔灣，屹立著一個(gè)海上版的“威震天”，身高137米，相當(dāng)于45層樓；主甲板長(zhǎng)114米、寬79米，比一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)還要大；自重超過(guò)3萬(wàn)噸，質(zhì)量相當(dāng)于2萬(wàn)輛小轎車；電纜總長(zhǎng)度逾900公里，加起來(lái)可以連接北京和青島兩座城市。

　　它就是中國(guó)首座深水鉆井平臺(tái)“海洋石油981”。

　　作為中海油深海“五型六船”（五種型號(hào)、六艘可在水深3000米海域工作的深海工程裝備）的旗艦，“981”的意義絕不僅僅體現(xiàn)在上述數(shù)字中。今年5月，它的鉆頭在南海荔灣6-1區(qū)域約1500米深的水下探入地層，標(biāo)志著中國(guó)海洋石油工業(yè)的“深水戰(zhàn)略”邁出實(shí)質(zhì)性的一步。

　　身經(jīng)百戰(zhàn)

　　戰(zhàn)臺(tái)風(fēng)“我自巋然不動(dòng)”

　　“981”諸多“世界之最”里，有許多設(shè)計(jì)是按南海海況量身定做的。

　　相比淺水作業(yè)，深水作業(yè)對(duì)船只技術(shù)參數(shù)、設(shè)備的可靠性要求近乎苛刻。此外，南海波浪較大、臺(tái)風(fēng)頻繁的海況環(huán)境，也增加了油氣勘探開(kāi)發(fā)的難度。據(jù)氣象部門統(tǒng)計(jì)，南海是世界上臺(tái)風(fēng)繁多的地區(qū)之一，幾乎全年都有臺(tái)風(fēng)。

　　為此，“981”首次采用了200年一遇風(fēng)浪參數(shù)，對(duì)平臺(tái)的總強(qiáng)度和穩(wěn)定性進(jìn)行校核。

　　然而，當(dāng)“981”在調(diào)試階段遭遇臺(tái)風(fēng)時(shí)，著實(shí)讓設(shè)計(jì)方中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七零八所、船東中國(guó)海洋石油總公司捏了一把汗。

　　去年6月的一個(gè)下午，七零八所接到制造方電話：第5號(hào)強(qiáng)熱帶風(fēng)暴“米雷”正朝著閩浙沿海一路北上，要求所里設(shè)計(jì)人員盡快為正在舟山附近海域進(jìn)行水下推進(jìn)器安裝的“981”做好壓載方案、穩(wěn)性分析和拋錨方案等緊急預(yù)案。

　　完成預(yù)案報(bào)告已接近午夜。七零八所設(shè)計(jì)人員稱，無(wú)論是設(shè)計(jì)方、施工方還是中海油項(xiàng)目組，都沒(méi)有處置如此大型、現(xiàn)代化半潛平臺(tái)海上抗臺(tái)風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)。隨后，幾經(jīng)調(diào)整的預(yù)案發(fā)給了平臺(tái)海上項(xiàng)目組，平臺(tái)上所有人員安全撤離，只留下“981”獨(dú)自接受臺(tái)風(fēng)“米雷”的挑戰(zhàn)。

　　兩天后，臺(tái)風(fēng)警報(bào)解除，“981”安然無(wú)恙。

　　過(guò)了兩個(gè)月，“981”又迎來(lái)中心風(fēng)力高達(dá)15級(jí)的臺(tái)風(fēng)“梅花”。中海油“981”項(xiàng)目總經(jīng)理林瑤生說(shuō)，當(dāng)時(shí)他整晚沒(méi)敢睡覺(jué)。“要是60億造價(jià)的‘981’完了，我也沒(méi)法活了。”

　　今年，“981”開(kāi)赴南海荔灣后，先后經(jīng)歷了13號(hào)臺(tái)風(fēng)“啟德”、14號(hào)臺(tái)風(fēng)“天秤”和15號(hào)臺(tái)風(fēng)“布拉萬(wàn)”，身經(jīng)百戰(zhàn)的“981”都是巋然不動(dòng)。

　　定海神針

　　深海區(qū)采用“動(dòng)力定位”

　　要想在3000米的深水區(qū)打井，就必須要保證整個(gè)平臺(tái)紋絲不動(dòng)，準(zhǔn)確找到井口位置，“981”又是如何做到的呢？

　　這要?dú)w功于它的錨泊定位和動(dòng)力定位（DP）的組合定位系統(tǒng)。

　　通常來(lái)說(shuō)，淺水平臺(tái)都采用錨泊定位，用錨與其索鏈的系泊方式來(lái)約束平臺(tái)在風(fēng)浪中盡量保持不動(dòng)。風(fēng)、浪、流可能來(lái)自不同方向，一般平臺(tái)都會(huì)采用呈輻射狀的多個(gè)錨泊。在1500米水深海區(qū)作業(yè)時(shí)，“981”會(huì)采取錨泊定位。在3000米水深海區(qū)，拋錨鞭長(zhǎng)莫及，就必須要采用動(dòng)力定位。

　　所謂DP，就是在精確計(jì)算的基礎(chǔ)上，靠推進(jìn)器的反作用力抵消風(fēng)、浪、流等對(duì)船體的作用力，達(dá)到平衡定位目的。例如，平臺(tái)在風(fēng)浪的作用力下有向東位移的趨勢(shì)時(shí)，DP通過(guò)控制推進(jìn)器，讓平臺(tái)產(chǎn)生向西的動(dòng)力，與風(fēng)浪的作用力保持平衡，從而保證平臺(tái)穩(wěn)定不位移。

　　“981”所采取的DP-3，是目前世界上最先進(jìn)的動(dòng)力定位技術(shù)。

　　該系統(tǒng)讓“981”成為驚濤駭浪中的“定海神針”，確保平臺(tái)全天候作業(yè)。“自重3.1萬(wàn)噸、可變載荷9000噸的‘海洋石油981’航行定位，可以保證游離但不偏離1米。”動(dòng)力定位師說(shuō)。之所以在1500米以內(nèi)的淺水區(qū)采用錨泊定位而不是DP，是出于節(jié)能考慮。這樣二位一體的組合定位，國(guó)際上沒(méi)有先例。

　　S形鋪管

　　最快一天可鋪管5公里

　　“981”將深海油氣開(kāi)采出來(lái)后，如何運(yùn)輸成為新的難題。這時(shí)，“五型六船”中的另一位成員“海洋石油201”就要發(fā)揮作用了。

　　除了配備4000噸重型海洋工程起重機(jī)外，“201”還是國(guó)內(nèi)首艘具有3000米級(jí)深水鋪管能力的工程船。

　　經(jīng)由它鋪設(shè)的管道，“981”開(kāi)采出的油氣集中到FPSO（浮式儲(chǔ)油卸油裝置，可對(duì)原油進(jìn)行初步加工并儲(chǔ)存，被稱為“海上石油工廠”），再由油輪運(yùn)往陸地。

　　據(jù)“201”生產(chǎn)方、熔盛重工海工所設(shè)計(jì)所副所長(zhǎng)鐘宏才介紹，管道的裝載、儲(chǔ)藏、焊接全部在“海洋石油201”船內(nèi)完成。

　　管子在位于主甲板上的雙節(jié)點(diǎn)預(yù)制線上完成切削、焊接和檢驗(yàn)工序。加工好的雙節(jié)點(diǎn)管將通過(guò)滾輪和傳送機(jī)構(gòu)，送往鋪管作業(yè)線起點(diǎn)處的對(duì)中站。一個(gè)90米長(zhǎng)的托管架連接在船艉，以保證管子在入水的時(shí)候有一個(gè)合適的彎曲度。

　　這就是深海S形鋪管技術(shù)。鐘宏才介紹，S形鋪管可以適應(yīng)不同管徑從淺水到深水的長(zhǎng)距離海管鋪設(shè)，鋪管效率較高。“201”可鋪設(shè)口徑為6至60英寸的海管，當(dāng)鋪設(shè)雙節(jié)點(diǎn)48英寸管子時(shí)，鋪管速度高達(dá)5公里/天，處于世界領(lǐng)先水平。

　　國(guó)家經(jīng)典工程深海鉆油之 目擊

　　海洋石油201，中國(guó)首艘自主設(shè)計(jì)、建造的3000米深水鋪管起重船，2011年5月命名，它的曾用名為“88船”，來(lái)自之前的編號(hào)“H1088”。它的建造者是一群平均年齡30歲左右的年輕人。

　　“海洋石油201”是“深水艦隊(duì)”五型六船中的一個(gè)，深海石油開(kāi)發(fā)的核心裝備之一，負(fù)責(zé)深海海底鋪管和吊裝任務(wù)。

　　在其船艉端尾部設(shè)有S型托管架，托管架長(zhǎng)約90米，分3節(jié)，可有系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，保證海管以一合適的彎曲度進(jìn)入海中。

　　設(shè)計(jì)方一副總裁曾說(shuō)，誰(shuí)能把這艘船造出來(lái)，世界上所有的海洋工程船都能造。對(duì)于“88船”的建造，負(fù)責(zé)舾裝的宋雙印用一個(gè)字形容難。

　　10000多個(gè)報(bào)警點(diǎn)，10倍于油輪；470多個(gè)艙室，5倍于油輪；800多公里的電纜量，8倍于油輪。最難的是這一切沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)可循。

　　“88船”屬于海工產(chǎn)品，建造中每個(gè)細(xì)節(jié)要求“苛刻”。每條焊縫要打磨得能照出人影。檔案管理十分嚴(yán)格，每道工序都能追溯到每個(gè)工人。

　　2011年5月28日，“88船”開(kāi)赴青島做最后階段的安裝、調(diào)試。27歲的熔盛重工員工宋雙印在“88船”上負(fù)責(zé)舾裝和調(diào)試，他說(shuō)，在調(diào)試中，發(fā)現(xiàn)船上最重要的動(dòng)力定位推進(jìn)器無(wú)法正常運(yùn)行，這意味著整條船失去了在海面上的定位能力。

　　最后發(fā)現(xiàn)是小角色造成了大麻煩。因船停留數(shù)月，推進(jìn)器處于靜止?fàn)顟B(tài)，比混凝土還堅(jiān)硬的海蠣子將推進(jìn)器卡住，導(dǎo)致無(wú)法升降。潛水員將海蠣子一點(diǎn)一點(diǎn)鏟掉，推進(jìn)器順暢的運(yùn)行起來(lái)。

　　2012年5月，調(diào)試完備的“海洋石油201”奔赴南海。

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