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邁入“深水紀元”的利器

  • 發佈時間:2015-01-10 02:29:36  來源:科技日報  作者:佚名  責任編輯:羅伯特

  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鑽井平臺在位於香港東南320公里處的南海荔灣6-1-1井位正式開鑽,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“深水紀元”。

  2015年1月9日,“超深水半潛式鑽井平臺研發與應用”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,基本屬於空白。我國自行研製的海上鑽井平臺作業能力最大達到505米水深,而國外則已經達到3052米。

  這些數字意味著什麼?

  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年以後的全部油氣發現中,深水區塊佔近一半。 在我國,陸地和海洋淺水區已有40-50年的油氣開發史,發現新的大型油氣藏越來越難;而南海佔我國油氣資源總量的1/3,其中70%蘊藏于深水區域,是重要的油氣資源戰略接替區。但受制於以深水鑽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裏,我們只能望洋興嘆。

  超深水半潛式鑽井平臺的出現改變了這一切——最大作業水深3000米,鑽井深度超過10000米,具有勘探、鑽井、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。

  史上最大的人工裝備

  大,是該鑽井平臺給幾乎所有初見者的第一印象:137米、相當於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……

  大到什麼程度?如果在北京市中心上空採用錨鏈固定住它,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,其實只是它係泊錨鏈末端的“小爪子”。説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,還有動力定位系統,什麼樣的驅動力才能做到?

  中國海油方面介紹,該鑽井平臺裝備有8台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,每個馬力都相當於5個火車頭的拉力。

  高精尖技術集于一身

  在大的外表之下,該鑽井平臺還有著更令人讚嘆的“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鑽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鑽井平臺新船型。首次建立了基於海洋環境與鑽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;創新設計並應用了本質安全型防噴器控制系統,可有效防範類似墨西哥灣井噴事故的發生。國內首次突破了基於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鑽井平臺總裝建造和配套技術體系,達到國際先進水準。首次實現DP3動力定位與錨泊定位的雙定位系統優化設計。

  “五型六船”深水聯合艦隊成型

  該鑽井平臺2012年投用至今已先後鑽井17口、完井4口。特別是2014年8月18日,該鑽井平臺在位於距海南島約150公里的南海瓊東南盆地的陵水17-2井測試獲得高産油氣流,一舉發現了我國海域自營深水勘探的第一個大氣田。

  超深水鑽井平臺的設計建造被稱為典型的“極限製造”,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,“超深水半潛式鑽井平臺研發與應用”項目還極大地帶動了海洋工程、船舶、機電製造業等的技術進步和産業升級。

  如今,以該鑽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徵。

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