邁出我國(guó)海洋石油深水戰(zhàn)略的實(shí)質(zhì)性步伐“海洋石油981”在南海首鉆成功。
5月9日拍攝的 “海洋石油981”。
5月9日，“海洋石油981”深水鉆井平臺(tái)在南海成功開鉆，引發(fā)國(guó)內(nèi)國(guó)際輿論高度關(guān)注。
這座由中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的首座3000米深水鉆井平臺(tái)，目前正在南海東部珠江口盆地的荔灣6—1區(qū)塊，距離香港東南320公里，在中國(guó)的專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)范圍內(nèi)。距離黃巖島尚遠(yuǎn)。
之前，國(guó)內(nèi)從事深海石油開采的鉆井平臺(tái)，大多數(shù)從美國(guó)、挪威等國(guó)的公司租用，日租金高達(dá)50萬至65萬美元。
中國(guó)自己造出了“981”，最大作業(yè)水深3000米，鉆井深度可達(dá)10000米，“到南海任何一處都不怕。”
記者找到了“981”的制造者中海油工程(600583,股吧)建設(shè)部和擔(dān)當(dāng)“981”建造總承包的上海外高橋(600648,股吧)造船有限公司，聽南海開鉆的背后故事。
“定海神針”
作業(yè)于最惡劣海域
“981”的開鉆目標(biāo)，是荔灣6—1區(qū)塊的第一口探井，深1500米。
與目前海上油井集中、“風(fēng)平浪靜”的墨西哥灣海域相比，南海風(fēng)浪大、臺(tái)風(fēng)多，參與“981”建造的工程師告訴記者：“南海的海況，是全世界最惡劣的海域之一。”
遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，“981”是個(gè)長(zhǎng)方形平臺(tái)，四個(gè)立柱下“踩”這兩個(gè)船體，半潛于海面。
平臺(tái)長(zhǎng)114米，寬89米，甲板面積類似于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)，甲板室頂部配備有直升機(jī)起降平臺(tái)。在平臺(tái)上工作的石油工人，每28天才能夠乘直升飛機(jī)回陸地倒班，工作時(shí)間從早6點(diǎn)到晚6點(diǎn)。
“981”于2008年4月在上海外高橋造船有限公司開工建設(shè)。2011年12月，平臺(tái)交付使用。外高橋造船公司的不少技術(shù)人員，在平臺(tái)尚未正式投入使用之前，就在上面工作過100多天。
據(jù)技術(shù)人員易國(guó)偉描述，“981”上的操作系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)電子化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化。比如所有控制按鈕以及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，都集成到了控制室的控制搖桿和觸摸屏上，在平臺(tái)上操縱復(fù)雜的鉆井系統(tǒng)，乍一看，可能會(huì)與玩電子游戲相似。
而“981”最關(guān)鍵的部件之一，便是位于船體最下方，分列4個(gè)角落的8個(gè)螺旋槳。在電腦控制系統(tǒng)精確的分析計(jì)算下，螺旋槳各方位恰當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)，才使得鉆井平臺(tái)不會(huì)“隨波逐流”。據(jù)外高橋造船公司海工項(xiàng)目部的劉耀陽介紹，即使任何兩個(gè)螺旋槳失效，平臺(tái)也會(huì)在其它螺旋槳的“借力補(bǔ)力”下，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
不僅是螺旋槳，“981”的先進(jìn)之處，在于平臺(tái)各部分的電路、網(wǎng)絡(luò)、通信、冷卻管、通風(fēng)管道，都有單獨(dú)的備用系統(tǒng)，且互不影響，某一部分出現(xiàn)障礙，甚至進(jìn)水、失火，都不會(huì)影響整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)行。
外高橋造船公司海工設(shè)計(jì)所電氣室主任袁飛暉告訴記者：如此自動(dòng)化的系統(tǒng)，都得益于精密的電腦控制，平臺(tái)任何部位的問題，都可以在中央控制室遠(yuǎn)程控制。另外，“981”平臺(tái)還采用了12根長(zhǎng)達(dá)1500米的高強(qiáng)度輕質(zhì)錨鏈，作業(yè)水深小于1500米時(shí)可以采用全錨泊定位，大大節(jié)省燃油，在3000米水深海區(qū)則開啟動(dòng)力定位系統(tǒng)，此二位一體的組合定位系統(tǒng)在國(guó)際上沒有先例。也正是這套定位系統(tǒng)和自動(dòng)化操控系統(tǒng)確保了“981”全天候作業(yè)，為驚濤駭浪中的“981”贏來了“定海神針”的美譽(yù)。
摸著石頭過河
取得6個(gè)“世界首創(chuàng)”
“981”共取得6個(gè)“世界首創(chuàng)”。
在設(shè)計(jì)建造“981”技術(shù)人員看來，最重要的收獲是“摸著石頭過河”，第一次有了整合、設(shè)計(jì)、采購、調(diào)試最先進(jìn)深水鉆井平臺(tái)的經(jīng)驗(yàn)。雖然，“981”采用了美國(guó)公司的ExD系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)，并加以改進(jìn)，核心技術(shù)設(shè)備大多進(jìn)口。但大量的“詳細(xì)設(shè)計(jì)”，比如鉆井包的搭建、備用設(shè)備的設(shè)置、平臺(tái)各部分的安全分割，都出自外高橋造船公司及合作團(tuán)隊(duì)之手。
沒造過，給了散件摸索著組裝。“981”造了將近4年，單是船廠交給“981”平臺(tái)經(jīng)理鄧明川的設(shè)備資料，就超過一噸重。
去年，“981”在舟山進(jìn)行最后的海上安裝、完工調(diào)試和試航，其間經(jīng)歷了兩場(chǎng)臺(tái)風(fēng)，這讓劉耀陽和團(tuán)隊(duì)中不少人成了氣象專家，如今他們還津津樂道于當(dāng)時(shí)的臺(tái)風(fēng)軌跡預(yù)測(cè)和“撤與不撤”的糾結(jié)。
最后，“981”為了取得“第三代動(dòng)力定位”的認(rèn)定，請(qǐng)來國(guó)際第三方做“失效模式影響分析”(FMEA)。說白了，就是“搞破壞”。檢測(cè)員按照程序在“平臺(tái)模擬打井”的時(shí)候，突然切掉A區(qū)域電源，或是癱瘓B區(qū)域的通信網(wǎng)絡(luò)，有時(shí)候還有讓C區(qū)域出現(xiàn)火警，風(fēng)機(jī)、冷卻系統(tǒng)失靈等，以此檢測(cè)動(dòng)力定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這讓調(diào)試技術(shù)員支貞印象深刻，雖然“981”一個(gè)星期就通過了檢驗(yàn)，但支貞和同事們?yōu)榇俗隽藬?shù)百次調(diào)試和準(zhǔn)備……
“有了這樣的經(jīng)驗(yàn)后，我們的水平就和國(guó)外主要的海洋工程總承包商很接近了。”劉耀陽說。若再造一次，可以設(shè)想到的是，完成建設(shè)任務(wù)的時(shí)間將更快。同時(shí)，國(guó)產(chǎn)化率在40%的基礎(chǔ)上也將進(jìn)一步提高，不僅僅是梯子、扶手、欄桿、水密門，還會(huì)有更多的國(guó)內(nèi)承包商參與設(shè)計(jì)建造，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)船舶配套制造產(chǎn)業(yè)的能力升級(jí)。
中海油工程建設(shè)部總經(jīng)理金曉劍告訴記者：“981”采用的R5級(jí)海洋工程系泊鏈，按200年一遇的臺(tái)風(fēng)條件設(shè)計(jì)，由江蘇亞星公司在全球第一次造出。在批量生產(chǎn)該鏈之前，我國(guó)的高級(jí)別錨鏈一直依靠進(jìn)口。而如今，該公司不僅因此接下國(guó)際訂單，還在去年底成功上市。
“981”的這根錨鏈，連起的不僅是這一家公司，還有其背后的7家國(guó)內(nèi)高校和科研機(jī)構(gòu)。
300米到3000米
淺水跨越到超深水
“981”的最大作業(yè)水深，達(dá)到3000米，即可以懸停在距離海底3000米的海面上，向下鉆井，幾乎可以征服所有南海海域的石油鉆探，在業(yè)內(nèi)屬于領(lǐng)先水平。
中國(guó)工程院院士、總公司副總工程師曾恒一表示，淺水和深水，在世界范圍內(nèi)并沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，僅僅是反映海洋工程發(fā)展的水平。但業(yè)界有這樣的共識(shí)300米水深以上即為深水、1500米以上為超深水，從淺水到深水的跨越難度，不亞于從陸地到淺水的跨越。
早在1983年，我國(guó)就成功自主開發(fā)出“勘探三號(hào)”半潛式鉆井平臺(tái)，具備300米以內(nèi)水深油氣田的勘探、開發(fā)和生產(chǎn)能力。但20多年來，由于缺乏深水勘探開發(fā)的大型裝備，大規(guī)模的南海深海油氣開發(fā)還無法全面展開。在“981”建造之前，國(guó)外深水鉆井能力已達(dá)3052米，而我國(guó)海上鉆井能力最大作業(yè)水深約505米，大于300米水深的油氣勘探開發(fā)處于起步階段。“981”成功開鉆，標(biāo)志著中國(guó)終于有能力進(jìn)軍深海油氣。
水深如何影響技術(shù)?首先是因?yàn)樯詈５乃畨捍?，?duì)海上設(shè)施帶來密封、腐蝕等難題;其次是因?yàn)楹５诇囟鹊停卓赡軙?huì)有高溫，海底地層的結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜;三是之前淺海施工的鉆進(jìn)船、鋪管船在深海統(tǒng)統(tǒng)派不上用場(chǎng)，海上裝備都要有所變化;還有，相比于淺水的風(fēng)浪緩和，深海的災(zāi)害性環(huán)境更多，對(duì)設(shè)備可靠性和人員操作能力要求更高。
參與“981”全程建造的劉耀陽告訴記者：最初的海上鉆井平臺(tái)，是“打樁”一般固定在海底的，鉆完井之后需要切割、拖走;而后發(fā)展為“自升懸臂式”的鉆井船，它“站”在海底的“腳”是可以伸縮的，鉆完井可縮回、移動(dòng);另外，過去海上鉆井船作業(yè)水深受到錨鏈長(zhǎng)度的制約，而今，深水的鉆井平臺(tái)，主要依靠的是動(dòng)力定位系統(tǒng)，是依靠數(shù)個(gè)螺旋槳和精密的電腦計(jì)算，固定懸浮在海面上鉆井的，鉆完井后，可以自行返航。
所以，只要有一艘“981”，就可以在南海四處鉆井，甚至，還可以租借給其他國(guó)家鉆井。
“981”背后
還有一支“深水艦隊(duì)”
中國(guó)海洋石油總公司公布的戰(zhàn)略目標(biāo)，是要建成 “深海大慶”，到2020年擬在南海深水區(qū)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)5000萬噸油氣當(dāng)量的能力。
2000年至2011年，我國(guó)石油消費(fèi)從2.2億噸增長(zhǎng)到4.7億噸。據(jù)中國(guó)石油(601857,股吧)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院發(fā)布的《2011年國(guó)內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》，去年我國(guó)石油對(duì)外依存度高達(dá)56.3%，天然氣對(duì)外依賴度為21.9%。而隨著我國(guó)近?？碧匠潭鹊闹饾u提高，近海發(fā)現(xiàn)新的大型整裝油氣田非常困難，勘探轉(zhuǎn)向深水是一大趨勢(shì)。
所以，多數(shù)勘探專家紛紛將目光瞄向南海這片我國(guó)面積最大、油氣資源最“富”的海域。據(jù)了解，南海石油資源約在230億至300億噸之間，天然氣總量約為16萬億立方米，占我國(guó)油氣總資源量的三分之一。
相對(duì)渤海等近海而言，南海深水油氣還是待開發(fā)的 “處女地”。
但能夠從事深海油氣勘探開發(fā)的國(guó)家和公司屈指可數(shù)。而核心技術(shù)和尖端設(shè)備，更是集中在少數(shù)幾個(gè)國(guó)際石油公司手中。2006年，我國(guó)曾與加拿大石油公司合作，成功鉆探了中國(guó)第一口深水井荔灣3—1—1，從而發(fā)現(xiàn)了中國(guó)第一個(gè)深水氣田。但這類勘探開采，大多數(shù)和國(guó)外公司合作，或是租借他們的設(shè)備，或是要與他們利益分成。
“981”是中國(guó)第一座深海鉆井平臺(tái)。在一定程度上，有試水意義的“981”也關(guān)乎中國(guó)深海石油戰(zhàn)略的未來。
一個(gè)“981”未必夠，需要的，是一支“深水艦隊(duì)”。
目前，這支“深水艦隊(duì)”由6艘可在水深3000米海域工作的深海工程裝備組成。除“981”外，還有我國(guó)自主建造的第一艘深水物探船“海洋石油720”，可拖帶12條8000米電纜進(jìn)行海上三維地震采集作業(yè);另外，還有一艘“海洋石油708”，是全球首艘集鉆井、水上工程、勘探功能于一體的3000米深水工程勘探船;另有“海洋石油681/682”兩艘為“981”量身打造的深水大馬力工程船;以及目前剛剛起航前往南海的“海洋石油201”深水管起重船，能在除了北極之外的全球無限航區(qū)作業(yè)。
工欲善其事，必先利其器。“981”開鉆，讓中國(guó)成為第一個(gè)在南海自營(yíng)勘探開發(fā)深水油氣資源的國(guó)家，也為與周邊國(guó)家合作勘探提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
