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| 超深水半潛式鉆井平臺獲2014國家科技進步特等獎 |
| 來源：科技日報 時間：2015/1/21 10:05:43 瀏覽：1460次
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藉此邁入“深水紀元”――記2014年度國家科學技術進步獎特等獎“超深水半潛式鉆井平臺研發與應用”
2012年5月9日上午9時35分，備受矚目的我國首座超深水半潛式鉆井平臺在位于香港東南320公里處的南海荔灣6－1－1井位正式開鉆，引發國際海洋工程界巨大震動，我國海洋石油工業就此邁入待望已久的的“深水紀元”。
2015年1月9日，“超深水半潛式鉆井平臺研發與應用”項目登上國家科技獎勵殿堂，榮獲2014年度國家科學技術進步獎特等獎。
從望洋興嘆到挺進深水
此前，我國只具備水深300米以內淺海油氣田的開發能力，300米以深的深水、1500米以深的超深水油氣田開發，則基本屬于空白。我國自行研制的海上鉆井平臺作業水深均較淺，半潛式鉆井平臺屬于世界第二代、第三代水平，作業能力最大達到505米水深，而國外則已經達到3052米。
這些數字意味著什么？
據中國工程院院士、原中海油副總經理周守為介紹，海洋蘊藏了全球70%以上的油氣資源，深水區最終潛在石油儲量高達1000億桶，而2000年以后的全部油氣發現中，深水區塊占近一半。 在我國，陸地和海洋淺水區已有40－50年的油氣開發史，勘探程度較高，發現新的大型油氣藏越來越難；而南海油氣資源豐富，占我國油氣資源總量的1／3，其中70%蘊藏于153.7萬平方公里的深水區域，是重要的油氣資源戰略接替區。但受制于以深水鉆井平臺為代表的開發能力不足，一直未能得到有效開發。一句話，豐厚的資源就擺在那里，我們只能望洋興嘆。
超深水半潛式鉆井平臺的出現改變了這一切――最大作業水深3000米，鉆井深度超過10000米，具有勘探、鉆井、完井與修井作業等多種功能……藉此“深水利器”，我國油氣開發從淺水走向深水、超深水已勢不可擋。
以該鉆井平臺首鉆地荔灣6井為例。據中國海油深圳分公司總地質師施和生介紹，在地質上，它屬于珠江口盆地白云坳陷東斜坡，東沙25構造帶，水深近1500米，預測天然氣資源量300億方。探井的目的就是打穿這個被稱為“白云坳陷”的含油氣構造，驗證它有無有價值的發現，而“這只是南海深水區鉆探的首站”。他表示，僅南海北部，類似“白云坳陷”這樣的含油氣構造還有十幾個，其遠景資源量共計34－35億噸，地質資源量能拿到7億噸油、1.2萬億方氣。作為第一口預探井，其鉆探結果將決定以后是否再打井、打多少和在哪打。
史上最大的人工裝備
大，是該鉆井平臺給幾乎所有初見者的第一印象：137米、相當于45層樓的“身高”，長114米、寬79米、比一個標準足球場還大的主甲板，超過3萬噸的自重……
大到什么程度？如果在北京市中心上空采用錨鏈固定住它，它的錨鏈和各種管線將覆蓋六環路以內全部城區。記得2010年年初在中船上海外高橋船廠的料場上看到過12個重達15噸、每個兩人多高的大抓力錨，其實只是它系泊錨鏈末端的“小爪子”。說它是有史以來最大的人工裝備，是毫不為過的。
這樣一個龐然大物，具有自航能力，還有世界一流的動力定位系統，什么樣的驅動力才能做到？
中國海油方面介紹，該鉆井平臺裝備有8臺4.4萬千瓦柴油發電機，發電量差不多夠一個中等城市所需；它的8個推進器，每個馬力都相當于5個火車頭的拉力。
高精尖技術集于一身
在大的外表之下，該鉆井平臺整合了全球一流的設計理念、一流的技術和裝備，所以它還有著更令人贊嘆的“高精尖”內涵，其中尤以四大技術創新最為典型：首次建立了考慮南海內波流等特殊災害環境條件下的超深水半潛式鉆井平臺理論研究方法和設計技術體系，創新研發出針對中國南海環境條件的鉆井平臺新船型。首次建立了基于海洋環境與鉆井工況耦合作用下的隔水管理論分析方法和實驗技術，通過實驗首次發現了隔水管的“三分之一效應”與“上下邊界效應”，為隔水管安全控制提供了理論依據；創新設計并應用了本質安全型防噴器控制系統，可有效防范類似墨西哥灣井噴事故的發生。國內首次突破了基于有限元數值分析的精度控制等核心關鍵技術，建立了超深水半潛式鉆井平臺總裝建造和配套技術體系，達到國際先進水平。首次實現DP3動力定位與錨泊定位的雙定位系統優化設計。
比如，動力定位和錨泊定位的組合定位系統。簡單說，就是在1500米水深海區，用拋錨方式固定平臺；在3000水深海區，拋錨鞭長莫及，就采用動力定位，在GPS衛星定位基礎上，靠8個推進器的反作用力抵消風、浪、流等對船體的作用力，達到平衡定位目的。這樣二位一體的組合定位，國際上沒有先例。
又如，首次采用最先進的本質安全型水下防噴器系統。據介紹，導致墨西哥灣漏油事件發生的一個重要原因是，事故發生時，以往通用的靠液控、電控信號關閉漏油油井的辦法全部失效。有鑒于此，超深水半潛式鉆井平臺首次采用了“本質安全型”防噴系統，即在電、液信號丟失的情況下，靠水下儲能器控制，緊急情況下可自動關閉井口，這就能有效防止類似墨西哥灣事故的發生。
超深水半潛式鉆井平臺的許多設計都是按南海海況“量身定做”的。比如，在南海百年一遇風浪參數的基礎上，首次采用200年一遇風浪參數對平臺的總強度和穩性進行校核，該環境參數相當于17級臺風風速，遠超國際船級社規范的要求，使得平臺可以在南海惡劣海況條件下高效安全作業。又如，為抗擊南海惡劣的海況條件，研制了世界上強度最高的R5級海洋工程系泊鏈，強度較R4級提高了16%；平臺在調試中曾遇到兩次風力超過15級強臺風的襲擊，拋錨狀態下的平臺穩若磐石，沒有位移，R5錨鏈起了關鍵性的作用。
“五型六船”深水聯合艦隊成型
該鉆井平臺2012年投用至今已先后鉆井17口、完井4口。特別是今年8月18日，該鉆井平臺在位于距海南島約150公里的南海瓊東南盆地的陵水17-2井測試獲得高產油氣流，一舉發現了我國海域自營深水勘探的第一個大氣田。
超深水鉆井平臺的設計建造被稱為典型的“極限制造”，它集當今世界先進技術于一身，沒有一個國家能獨立完成，唯有整合全球先進技術和裝備才能實現。因此，“超深水半潛式鉆井平臺研發與應用”項目還極大地帶動了海洋工程、船舶、機電制造業等的技術進步和產業升級。
國內外權威機構及專家對此給予高度評價。挪威船級社稱，該項目技術水平達到國際先進中國頂級，它的成功實施使中國海油成為中國高新技術的引領者。
如今，以該鉆井平臺為旗艦的中國海油“五型六船”深水聯合艦隊已經成型。它們就像南海島礁上那些巋然不動的界碑一樣，成為我國主權在這片海域存在的象征。（記者瞿劍）
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