在今年的國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由中國(guó)海洋石油總公司組織國(guó)內(nèi)百多家單位、歷時(shí)近6年完成的“超深水半潛式鉆井平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”項(xiàng)目獲得2014年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)，這是我國(guó)海洋石油工業(yè)迄今為止獲得的最高科技獎(jiǎng)項(xiàng)。

對(duì)于超深水鉆井平臺(tái)來(lái)說(shuō)，獲此殊榮可謂是實(shí)至名歸。這座由我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造的首座第六代超深水半潛式鉆井平臺(tái)將我國(guó)大型海洋裝備建造水平由第三梯隊(duì)推入了世界先進(jìn)行列。

中國(guó)海洋石油總公司董事長(zhǎng)王宜林說(shuō)，“超深水鉆井平臺(tái)的研制成功及投入使用，標(biāo)志著中國(guó)正式挺進(jìn)海洋深水石油開(kāi)發(fā)新領(lǐng)域，對(duì)保障中國(guó)能源安全、維護(hù)領(lǐng)海主權(quán)、建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)具有重要的戰(zhàn)略意義。”

向深水開(kāi)發(fā)挺進(jìn)

國(guó)際上一般將水深超過(guò)300米的海域定義為深水，水深1500米以上的海域稱為超深水。受技術(shù)水平限制，中國(guó)曾經(jīng)只能徘徊在深水油氣資源開(kāi)發(fā)的門(mén)檻之外

如今的“超深水鉆井平臺(tái)”恍若一個(gè)龐然大物，有45層樓高，面積有一個(gè)足球場(chǎng)大，重3萬(wàn)噸；又像科幻電影中的變形金剛，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)1萬(wàn)多米深的地層，基本可以覆蓋南海地區(qū)。

在同一家族中，它還有海洋石油201、海洋石油708等“五個(gè)弟兄”，各有特異功能，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，其利斷金”，以“超深水鉆井平臺(tái)”為旗艦組建的這支“深水艦隊(duì)”已經(jīng)成為我國(guó)深水油氣資源勘探開(kāi)發(fā)的一把利器。

然而這支艦隊(duì)組建之前，受技術(shù)水平限制，中國(guó)只能徘徊在深水（國(guó)際上一般將水深超過(guò)300米的海域定義為深水，水深1500米以上的海域稱為超深水）油氣資源開(kāi)發(fā)的門(mén)檻之外。中國(guó)海油深水鉆井船工程項(xiàng)目組總經(jīng)理林瑤生告訴《經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)》記者，“深水油氣勘探開(kāi)發(fā)被少數(shù)國(guó)際大石油公司壟斷，在‘超深水鉆井平臺(tái)’交付之前，我國(guó)自主制造的勘探開(kāi)發(fā)裝備，主要局限在水深不到300米的海域，在深水區(qū)域的開(kāi)發(fā)處于起步階段。”

我國(guó)南海油氣資源極為豐富，油氣資源儲(chǔ)量約占我國(guó)油氣總資源量的三分之一，但其中70%蘊(yùn)藏于153.7平方公里的深海海域，因?yàn)闆](méi)有大型深水鉆井設(shè)備，只能眼睜睜地看著我國(guó)南海珍貴的油氣資源被人開(kāi)采。中國(guó)工程院院士、中國(guó)海洋石油總公司總技術(shù)顧問(wèn)周守為說(shuō)，“南海石油是主權(quán)油，能開(kāi)采我們自己的石油，就等于維護(hù)了我們的主權(quán)。”

當(dāng)前，深水已成為全球油氣資源勘探的熱點(diǎn)區(qū)域。2000年以來(lái)全世界新增的油氣發(fā)現(xiàn)中，大約70%油氣新發(fā)現(xiàn)來(lái)自海上，其中深水區(qū)塊的油氣發(fā)現(xiàn)占全世界新增發(fā)現(xiàn)資源的50%左右。

早在2002年，中國(guó)船舶及海洋工程設(shè)計(jì)研究院、上海交通大學(xué)等單位啟動(dòng)了“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”，開(kāi)始跟蹤了解當(dāng)時(shí)國(guó)際上最先進(jìn)的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)和要攻克的關(guān)鍵技術(shù)。2006年中國(guó)海油啟動(dòng)“超深水鉆井平臺(tái)”項(xiàng)目，2008年正式開(kāi)工建造，2010年2月26日建成出塢下水，2012年5月9日，“超深水鉆井平臺(tái)”在南海開(kāi)鉆超深水井，并成功鉆探到水下1500米深度。

中國(guó)海洋石油人在深水半潛式鉆井平臺(tái)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從第二代到第六代的跨越式發(fā)展，挺進(jìn)了國(guó)際深水勘探開(kāi)發(fā)俱樂(lè)部行列。

破除技術(shù)“堅(jiān)冰”

與世界上類(lèi)似平臺(tái)對(duì)比，從設(shè)計(jì)的安全性、動(dòng)力定位、鉆井效率以及自動(dòng)化程度等方面考慮，“超深水鉆井平臺(tái)”處于世界領(lǐng)先水平

然而，向深海挺進(jìn)談何容易。業(yè)內(nèi)人士都清楚，300米水深是分界點(diǎn)，此后，隨著水深的增加，油氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)難度和投入呈幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。

南海深水區(qū)的勘采難度更是如此。據(jù)介紹，不同于墨西哥灣氣候溫和、海底平坦，南海深水區(qū)無(wú)風(fēng)三尺浪，臺(tái)風(fēng)多，海底坡度大、地形崎嶇，存在內(nèi)波流——一種因海水密度、質(zhì)量差異形成的海洋流。南海的內(nèi)波流最快速度可達(dá)到2米/秒，能量巨大，幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可將一座大型的輪船移位幾十公里。環(huán)境條件如此惡劣復(fù)雜的南海，無(wú)疑對(duì)設(shè)計(jì)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，對(duì)建造質(zhì)量的要求幾近苛刻。

“海洋深水油氣勘探極其復(fù)雜，這一活動(dòng)的背后，往往是國(guó)家之間工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等深層次的競(jìng)爭(zhēng)。”中國(guó)海油深水工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任謝彬說(shuō)。據(jù)介紹，海洋油氣開(kāi)采成本是陸地開(kāi)采的6倍至10倍，最貴的深水井鉆井費(fèi)用高達(dá)1億美元。這么多錢(qián)投進(jìn)去，如何保證打井的成功率？如何保障井位誤差不超過(guò)1米？又如何提高技術(shù)含量、降低成本？

一系列技術(shù)“堅(jiān)冰”擋在中國(guó)海洋石油人面前。

“中國(guó)海油30多年的發(fā)展史實(shí)際上是一部科技進(jìn)步史。”中國(guó)海洋石油總公司董事長(zhǎng)王宜林表示。當(dāng)那些“大胡子”、“洋鬼子”用異樣的目光審視著中方員工時(shí)，致力于建設(shè)中國(guó)海洋石油工業(yè)體系的中國(guó)海油人暗下決心，一定要自強(qiáng)。

正是在這樣的決心驅(qū)使下，中國(guó)海油人攻克了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)難關(guān)。最讓謝彬難以忘懷的是，如何在深水區(qū)準(zhǔn)確定位。“南海海洋環(huán)境特殊，不僅存在18級(jí)的強(qiáng)臺(tái)風(fēng)，而且存在號(hào)稱‘水下魔鬼’的內(nèi)波。在這樣的環(huán)境下要準(zhǔn)確地找到井口位置，必須保證整個(gè)平臺(tái)紋絲不動(dòng)，而要做到這一點(diǎn)，難度極大。”謝彬說(shuō)。

謝彬介紹，如何讓風(fēng)浪產(chǎn)生的作用力與推進(jìn)器產(chǎn)生的反作用力保持平衡，需要精確的計(jì)算。單是這個(gè)環(huán)節(jié)往往要采用200年一遇的環(huán)境參數(shù)，幾個(gè)研究人員沒(méi)日沒(méi)夜地花上好幾天功夫去進(jìn)行大量的計(jì)算和模擬分析。經(jīng)過(guò)刻苦攻關(guān)，研究人員最終確定了錨泊定位系統(tǒng)和DP3動(dòng)力定位系統(tǒng)組合的定位系統(tǒng)方案，形成了適合“超深水鉆井平臺(tái)”的定位系統(tǒng)。

目前，該組合定位系統(tǒng)是世界上最先進(jìn)的動(dòng)力定位技術(shù)，能讓“超深水鉆井平臺(tái)”成為驚濤駭浪中的“定海神針”，確保平臺(tái)全天候作業(yè)。

組合定位系統(tǒng)并非是“超深水鉆井平臺(tái)”唯一讓人稱道的地方。“它還首次突破半潛式平臺(tái)可變載荷9000噸，為世界半潛式平臺(tái)之最，大大提高了遠(yuǎn)海作業(yè)能力。同時(shí)在安全性方面，也首次采用了最先進(jìn)的本質(zhì)安全型水下防噴器系統(tǒng)。在緊急情況下可自動(dòng)關(guān)閉井口，能有效防止事故的發(fā)生。”謝彬說(shuō)。

林瑤生表示，與世界上類(lèi)似平臺(tái)對(duì)比，從設(shè)計(jì)的安全性、動(dòng)力定位、鉆井效率以及自動(dòng)化程度等方面考慮，“超深水鉆井平臺(tái)”處于世界領(lǐng)先水平，足以躋身世界前三名。

帶動(dòng)裝備業(yè)提速

中國(guó)海洋油氣正在進(jìn)軍深水，可以預(yù)計(jì)，未來(lái)我國(guó)的深水油氣業(yè)、深水裝備制造業(yè)將得到更大更好的發(fā)展

“超深水平臺(tái)”的成功研制即投入使用，吹響中國(guó)進(jìn)軍深海的號(hào)角。自2012年在南海首鉆以來(lái)，已先后鉆井17口、完井4口。特別是2014年8月18日，該鉆井平臺(tái)在陵水17-2測(cè)試獲得高產(chǎn)油氣流，創(chuàng)造了中國(guó)海油自營(yíng)氣井測(cè)試日產(chǎn)量最高紀(jì)錄。“陵水17-2的發(fā)現(xiàn)，讓世界看到，在全球深水油氣勘探格局中，我國(guó)已占有一席之地。”林瑤生對(duì)此心感驕傲。

不僅如此，“超深水鉆井平臺(tái)”的拉動(dòng)效應(yīng)正在發(fā)酵。實(shí)際上，作為中央企業(yè)，建設(shè)“超深水鉆井平臺(tái)”之初，中國(guó)海油便考慮借此機(jī)會(huì)帶動(dòng)國(guó)內(nèi)裝備業(yè)發(fā)展。

錨鏈便是其中的一個(gè)典型。生產(chǎn)R5級(jí)系泊鏈之前，我國(guó)在系泊鏈生產(chǎn)上以R3、R4級(jí)為主。平臺(tái)項(xiàng)目組考慮到R4級(jí)錨鏈不能滿足設(shè)計(jì)需要，便聯(lián)系到國(guó)內(nèi)相關(guān)錨鏈企業(yè)，提出技術(shù)要求，邀請(qǐng)對(duì)方進(jìn)行R5級(jí)錨鏈的研制。如今，歷經(jīng)多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)考驗(yàn)的R5級(jí)系泊鏈已經(jīng)逐漸被國(guó)際油公司所認(rèn)可，“超深水鉆井平臺(tái)”也成了R5級(jí)錨鏈的一張活的宣傳“名片”。

林瑤生告訴記者，除錨鏈外，平臺(tái)是由外高橋造船廠制造，以及水密門(mén)、鉆井泵等均由國(guó)內(nèi)廠商提供，鑒于“超深水鉆井平臺(tái)”在南海惡劣海況中超深水作業(yè)，這些廠商也一躍在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平。

得益于國(guó)內(nèi)深水油氣資源的開(kāi)發(fā)，這些國(guó)內(nèi)深水設(shè)備制造商們有了一條相對(duì)容易的跨越之路。“通過(guò)‘超深水鉆井平臺(tái)’的設(shè)計(jì)建造，國(guó)內(nèi)上百家承包商參與平臺(tái)設(shè)計(jì)建造，增強(qiáng)了造船、機(jī)械、鋼鐵、電子等行業(yè)的整體技術(shù)能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，培養(yǎng)和鍛煉了上千名深水技術(shù)人才。”林瑤生說(shuō)。

眼下，中國(guó)海洋油氣正在進(jìn)軍深水，可以預(yù)計(jì)，未來(lái)我國(guó)的深水油氣業(yè)、深水裝備制造業(yè)將得到更大更好的發(fā)展。