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迈入“深水纪元”的利器

2015年01月10日02:09    来源:科技日报    手机看新闻
原标题:迈入“深水纪元”的利器

  2012年5月9日上午9时35分,备受瞩目的我国首座超深水半潜式钻井平台在位于香港东南320公里处的南海荔湾6-1-1井位正式开钻,引发国际海洋工程界巨大震动,我国海洋石油工业就此迈入待望已久的“深水纪元”。

  2015年1月9日,“超深水半潜式钻井平台研发与应用”项目登上国家科技奖励殿堂,荣获2014年度国家科学技术进步奖特等奖。

  从望洋兴叹到挺进深水

  此前,我国只具备水深300米以内浅海油气田的开发能力,300米以深的深水、1500米以深的超深水油气田开发,基本属于空白。我国自行研制的海上钻井平台作业能力最大达到505米水深,而国外则已经达到3052米。

  这些数字意味着什么?

  据中国工程院院士、原中海油副总经理周守为介绍,海洋蕴藏了全球70%以上的油气资源,深水区最终潜在石油储量高达1000亿桶,而2000年以后的全部油气发现中,深水区块占近一半。 在我国,陆地和海洋浅水区已有40-50年的油气开发史,发现新的大型油气藏越来越难;而南海占我国油气资源总量的1/3,其中70%蕴藏于深水区域,是重要的油气资源战略接替区。但受制于以深水钻井平台为代表的开发能力不足,一直未能得到有效开发。一句话,丰厚的资源就摆在那里,我们只能望洋兴叹。

  超深水半潜式钻井平台的出现改变了这一切——最大作业水深3000米,钻井深度超过10000米,具有勘探、钻井、完井与修井作业等多种功能……藉此“深水利器”,我国油气开发从浅水走向深水、超深水已势不可挡。

  史上最大的人工装备

  大,是该钻井平台给几乎所有初见者的第一印象:137米、相当于45层楼的“身高”,长114米、宽79米、比一个标准足球场还大的主甲板,超过3万吨的自重……

  大到什么程度?如果在北京市中心上空采用锚链固定住它,它的锚链和各种管线将覆盖六环路以内全部城区。记得2010年年初在中船上海外高桥船厂的料场上看到过12个重达15吨、每个两人多高的大抓力锚,其实只是它系泊锚链末端的“小爪子”。说它是有史以来最大的人工装备,是毫不为过的。

  这样一个庞然大物,具有自航能力,还有动力定位系统,什么样的驱动力才能做到?

  中国海油方面介绍,该钻井平台装备有8台4.4万千瓦柴油发电机,发电量差不多够一个中等城市所需;它的8个推进器,每个马力都相当于5个火车头的拉力。

  高精尖技术集于一身

  在大的外表之下,该钻井平台还有着更令人赞叹的“高精尖”内涵,其中尤以四大技术创新最为典型:首次建立了考虑南海内波流等特殊灾害环境条件下的超深水半潜式钻井平台理论研究方法和设计技术体系,创新研发出针对中国南海环境条件的钻井平台新船型。首次建立了基于海洋环境与钻井工况耦合作用下的隔水管理论分析方法和实验技术,通过实验首次发现了隔水管的“三分之一效应”与“上下边界效应”,为隔水管安全控制提供了理论依据;创新设计并应用了本质安全型防喷器控制系统,可有效防范类似墨西哥湾井喷事故的发生。国内首次突破了基于有限元数值分析的精度控制等核心关键技术,建立了超深水半潜式钻井平台总装建造和配套技术体系,达到国际先进水平。首次实现DP3动力定位与锚泊定位的双定位系统优化设计。

  “五型六船”深水联合舰队成型

  该钻井平台2012年投用至今已先后钻井17口、完井4口。特别是2014年8月18日,该钻井平台在位于距海南岛约150公里的南海琼东南盆地的陵水17-2井测试获得高产油气流,一举发现了我国海域自营深水勘探的第一个大气田。

  超深水钻井平台的设计建造被称为典型的“极限制造”,它集当今世界先进技术于一身,没有一个国家能独立完成,唯有整合全球先进技术和装备才能实现。因此,“超深水半潜式钻井平台研发与应用”项目还极大地带动了海洋工程、船舶、机电制造业等的技术进步和产业升级。

  如今,以该钻井平台为旗舰的中国海油“五型六船”深水联合舰队已经成型。它们就像南海岛礁上那些岿然不动的界碑一样,成为我国主权在这片海域存在的象征。

(责编:胡雪蓉、杨磊)


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