38朱金星从“海洋石油981”的建成浅谈半潜式平台的发展前景.doc
从“海洋石油981”的建成浅谈半潜式平台的发展前景背景 上海外高桥造船有限公司为中国海洋石油总公司设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油981”号,于2011年12月2日圆满完成海上钻井系统试验等各项钻井前联调任务,顺利交付使用。这在我国海洋工程装备领域树立了一个重大里程碑,为该公司进一步做大做强海洋工程业务打下了坚实基础。此外“海洋石油981”的建成,还填补了我国在深水钻井大型装备上的空白,使我国深水油气资源的勘探开发能力和大型海洋装备建造水平跨入世界先进行列。 21世纪全球众多国家由于能源资源的束缚,逐渐将各自的眼光都转向了海洋。21世纪是海洋的世纪,3003000米海域是能源领域最具潜力的处女地,是全球资源开发的战略制高点。海洋工程装备制造作为高端制造业的重要组成部分,是海洋开发、利用、保护的基础环节。深水钻井平台和装备是“流动的国土”,是国家综合实力的象征。因此,我国要想在未来的海洋纷争中能够应付自如,就必须大力发展海洋科技从而促进海洋钻井平台发展。关键字 南海 海洋平台 海洋经济 发展前景一 、南海众多国家眼中的肥肉1、南海争端的根源油气资源开发即使深藏于蔚蓝色海水之下,黑色的石油仍随时可能触发新的冲突。主权之外,石油天然气这一稀缺战略资源的开发,正是各国角力的焦点所在。全球资源争夺日益白热化,使我国在南海的利益浮出水面。蚕食和瓜分南海的高潮出现在20世纪70年代之后,而原因就在于20世纪60年代,在南海盆地发现大量石油和天然气资源,南海成为世界四大储油区之一,这是引发南海争夺高潮的实质原因。在上世纪70年代以前,南海风平浪静。那时这些地方还没发现大的能源储藏量。当时南海周边国家没有资源需求,相安无事。现在能源越来越被各国当作崛起的关键要素,看着南海的油气资源,人人都在眼红,人人都想插一手。南沙蕴藏着极为丰富的矿产资源,储存了用之不竭的海洋能源,有“第二个波斯湾”之称。在我国南海传统疆界线内200多万平方千米的海域,已探明石油地质储量在230亿至300亿吨之间,天然气储量达15万亿立方米,占中国能源总量的1/3。因此油气资源的开发是南海周边国家发生争端的导火索。2、我国对待南海的态度长期以来,我国奉行和平外交政策,对南海周边国家实行睦邻友好政策,提出了“主权在我,搁置争议,共同开发”的原则和方针。然而,迄今为止中国的和平善意没有得到应有的回应,相关周边国家反而趁此机会加速抢占中国岛屿、肆意分割中国海域、公然掠夺中国的资源。2011年6月,中国南海问题再次升温。中国的忍让和克制,没有换来南海的和平和安宁。南海的军演,你方唱罢我登台,越南在南海刚刚演习完不久,又迎来了菲美军演。南海剑拔弩张的背后,储量庞大的油气资源更是各方争夺的焦点。令人意想不到的是,在南沙海域南部的1200多口油气井中,却没有一口井是中国企业建设的。3、周边国家对待南海的态度1)越南 自从1986年开始,越南在南沙打出了第一口出油探井,从此一发不可收拾。为使南海问题复杂化、国际化,越南引入西方石油公司共同开发南海有争议领域的油气资源。越南租借俄罗斯考察船深入南海争议海域实施“考察”,单方面启动与英国石油公司在有争议海域建设天然气田和管道的计划,与美国埃克森-美孚公司达成在中越有争议海域进行油气勘探合作协议。外国公司的利益介入,使南海问题更加复杂化。近年来,越南在开发南海石油资源上积极与欧美国家的大公司合作,将包括争议海域在内的相关海域划分为上百个油气开发区面向全球招标,已经同来自美国、俄罗斯、法国、英国等共计200多家石油公司签订了一系列油气勘探、开采合同。2)菲律宾菲律宾紧随越南的脚步,从上世纪70年代末期,就不断采取各种方式,侵犯我国南海的主权和管辖权。菲律宾非法占据南海的南沙岛礁,并在岛上建造了码头、机场跑道、发电站、防护堤及军事碉堡。虽然菲律宾没有像越南那样明目张胆的大肆开采我国的海洋油气资源,但是由于菲律宾也是一个能源匮乏国家,它对南海的油气资源更是垂涎三尺。近年来,在越南的带动下,菲律宾紧随其步,并与西方石油公司在“断续线”一带发现了两个油气田。3)印度2011年9月15日,据印度媒体报道,印度国有石油天然气公司(ONGC)拟进入南海争议海域开发油气资源,并称有关计划“已获得越南许可”。印度外交部对中国的反对表示不屑,称“中国的反对没有法律依据”。越南在南海的一处油井4)其他一些国家印尼、马来西亚以及文莱三国所占中国南海岛礁数量较少,但它们同样加紧开采争议海域的油气资源,方式方法跟越南、菲律宾都大同小异。还有其他的国家,虽然没有明目的占有南海的岛屿,但是他们不顾我国的反对与抗议,还与以上国家合作勘探以及开采南海的油气资源,这跟以上国家的侵犯性质是一样的。业内人士认为,周边国家对中国南沙海域油气资源疯狂开采,在中国传统海疆内发现油气田110个,获得可采储量30亿吨油当量,逐步向中国深水领域扩张,南海南部深水区将成为今后油气资源争夺的主战场。如何阻止周边国家对我国能源资源的侵犯?将是我国在发展海洋发面要着重考虑的问题。除了军事力量的提升,是否还的考虑海洋油气资源勘探开采能力的提升。能源资源依然是我国中长期经济社会发展主要约束因素的,大背景下,对于有着“第二个波斯湾”之称的我国南海的能源开发,可以说刻不容缓。因此,要大力开发南海的能源资源,就得大力促进能够完成深海的能源资源勘探与开采的海洋平台的发展。它们就是我国在海上的一座座“航空母舰”。二、海洋平台的种类简介1、不同类型的海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。按其结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底,按支承情况分为桩基式和重力式两种。桩基式平台:1) 导管架型平台。在软土地基上应用较多的一种桩基平台。由上部结构(即平台甲板)和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构(即下部结构)包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径,其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区,应尽量在水线区域(潮差段)减少或不设支撑,以免冰块堆积。对深海平台,还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动,保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题,有些平台的失事,常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点,应力分布复杂;近年应用谱分析技术分析管结点的应力,取得较好的结果。导管架由导管(即立柱)和导管间的水平杆和斜杆焊接组成,钢桩沿导管打入海底。打桩完毕后,在两者的环形空隙内用水泥浆等胶结材料固结,使桩与导管架形成一个整体,以承受巨大的竖向和水平荷载。若桩的承载能力不能满足要求时,可在立柱之间和角立柱的周围增设钢桩。这种平台施工时一般先在陆地上预制导管架,再用驳船拖运就位进行安装,通过调节压舱水使驳船倾斜,然后用卷扬机将导管架送入水中,由其自身浮力悬浮在水中,再向导管架立柱内灌水,同时用起重船把导管架竖立就位于海底井址,再将桩逐段连续打入海底土层固定。用于深海的导管架高度很大,整体运输困难,可采用分段制造,分段下水连接而成。2) 塔架型平台。另一种适于软土地基的桩基平台。由腿柱(通常直径达6米)、水平杆和斜杆及大梁(圆形或箱形)组成。为减小挡水面积,桩均设置在腿柱内,排成圆形,桩顶与腿柱焊接,空隙内灌入水泥浆,以防止薄壁腿柱发生局部压屈,并使桩固定在腿柱下端。施工时将塔架侧放并拖运就位,注入压舱水,使塔架直立,然后打桩,最后安装平台甲板。在自然条件恶劣的深水区,目前多采用导管架和塔架的组合方式。重力式平台:1)钢筋混凝土重力式平台依靠自身重量维持稳定的固定式海洋平台。主要由上部结构、腿柱和基础三部分组成。基础分整体式和分离式两种。整体式基础一般是由若干圆筒形的舱室组成的大沉垫。沉垫也可采用平板分仓的蜂窝式结构,其侧表面可做成多波形或平板形。分离式基础用若干个分离的舱室做基础,它对地基适应性强,受力明确,抗动力性能好,腿柱间距大,在拖航及下沉作业时较安全。2)钢重力式平台。也属于分离式基础型,由钢塔和钢浮筒组成,浮筒也兼作储油罐。3)钢-钢筋混凝土重力式平台。上部结构和腿柱用钢材建造,沉箱底座用钢筋混凝土建造,可充分发挥两种材料的特性。以上三种重力式平台适用于较深海域。整体式基础多建造在密实的砂土上,避免建在松散砂或较厚的软土地基上。分离式基础由于基础面积视地质条件而定,立柱的间距随水深而变,故对地基和水深的适应性很强,可用于地质条件较差的场合。重力式平台的施工分两个阶段,前阶段在干坞中进行,后阶段在近岸可避风浪的深水区进行。施工程序是;在干坞中建造基础下部,至预定高度后向干坞中灌水,把已建成的基础下部连同起重设备一起浮运至能避风浪的深水区,并牢牢系泊,继续建造基础的上部及立柱,直至混凝土工程全部完成,再向基础内部灌水,使平台下沉,然后将预制的平台甲板构件用驳船运到立柱上,使基础排水,稍稍起浮,直至立柱恰好顶在平台甲板的预定位置。最后把立柱与平台甲板牢固地连在一起,形成平台。重力式平台设计时应防止基础舱壁失稳或压坏。当基础兼做储油罐时,应考虑由于内外温差所产生的温度应力。平台要有足够的整体稳定性。基础下边可设有插入地基的裙板,防止基础底座沿海底滑动。此外,结构的倾斜度,总沉降量及动力效应都要求不超过限值。活动式平台浮于水中或支承于海底,能从一井位移至另一井位,接支承情况可分为着底式和浮动式两类。着底式平台:1)坐底式平台。最早的活动平台采用钻井驳船。后来随着海洋石油钻探水深的不断增加,钻井驳船进一步发展成坐底式平台,它由沉垫、立柱和平台甲板三部分组成,适用于水深为530米而且海底比较平坦的场合。沉垫可以是整体式,也可以是分离式。向沉垫内灌水,平台即下沉坐落在海底。把水排出,平台就能浮起,故这种平台又有沉浮式之称,要求沉得下,坐得稳,浮得起。中国建成的胜利一号平台即属浅海坐底式平台。2)自升式平台。由一个驳船式船体和若干能升降并能起支撑作用的桩腿组成,船体有足够的浮力以运载钻井设备和给养到达工作地点。作业时平台被桩腿支撑并抬升到海面以上。转移时,把桩腿拔起,驳船式船体下降浮于水面,即可拖运到另一地点。自升式平台分为插桩自升式和沉垫自升式。桩腿可插入海底,也可在桩腿下面设置“桩靴”或独立的小沉垫。桩腿结构可以是封闭壳体式,也可以是构架式。桩腿升降机构,有电动液压式和电动齿轮齿条式。船体平面形状可以是三角形、矩形或五边形,其特点是浮运方便,作业时稳定性好,适用水深为590米。这种平台的应用较广。浮动式平台:1)钻井船。把钻井设备安装在船体上,靠锚系或动力定位,在漂浮的状态下钻井。一般都有自航能力,可在几百米或上千米水深的海域工作,但对风浪极为敏感,当风力超过78级,波高超过34米时就要停止作业。2)半潜式平台。主要由上部结构下潜体、立柱及斜撑组成,下潜体有靴式、矩形驳船船体式、条形浮筒式。其外形与坐底式平台相似,上部结构装设全部钻井机械、平台操作设备以及物资储备和生活设施、它是一个由顶板、底板、侧壁和若干纵横仓壁组成的空间箱形结构,水密性较高,能提供较大的浮力,作业时下潜体灌入压舱水使其潜入水下一定深度,靠锚缆或动力定位。拖航时排出压舱水,使下潜体浮在水面。在浅水区作业时可使下潜体坐落在海底,类似坐底式平台。它既可在10600米深的海域工作,又能较好地适应恶劣的海况,但其经济水深一般为100300米。下图为上海船厂1984年建成的“勘探三号”半潜式钻井平台的施工现场。 半固定式平台它既能固定在深水中,又具有可移性。1)张力腿式平台。上部结构是浮体,通过收紧锚固在海底的缆索,使浮体的吃水深度比静平衡状态大一些,浮力大于浮体重力,剩余浮力由缆索的张力来平衡。当平台受到扰动力时,缆索张力改变而产生弹性变形,因此,平台只产生微量位移。缆索可竖向或斜向布置。对于深水海域,如果采用固定平台,则造价随水深增大而剧增,海上安装工程也趋于困难,相应配备的工程船舶均需大型化,而张力腿式平台仅需加长缆索,对造价影响不大,这种平台在工作完成后可浮运到其他地点。施工时整座平台在工厂建造,工作地点定位,适用于开采周期较短的深水井小型油田。2)拉索塔式平台。是一种新型的海洋平台结构,其支承塔架下端着地,上端一般用48根钢索张紧固定。这种平台用料少,工作水深大,适用于大深度水域。2、各类平台的适用范围1)活动式平台 由于机动性能好,故一般均用于钻井。坐底式平台特别适合于浅海(10米左右及岸边的潮间区)油田的钻井和采油工作。 自升式平台和半潜式平台主要是供钻井之用,当油田的规模很小而又不宜设置固定式平台时,也可做采油用。活动式平台整体稳定性较差,对地基及环境条件有一定的要求。在深水海域中开发石油时,坐底式钻井平台不能满足要求;自升式平台虽然使用水深较大,但不经济;浮动式钻井船可适用于较大水深,然而受海况的影响,其开工率很低;而半潜式平台既可在很深的海域工作,又较能适应恶劣的海况,有良好的运动特性。因此,半潜式平台是目前深海钻井的主要装置。2)固定式平台 整体稳定性好,刚度较大,受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。缺点是机动性能差,一经下沉定位固定,则较难移位重复使用。桩基平台属钻井、采油平台,工作水深一般在十余米到200米的范围内(个别平台超过300米),是目前世界上使用最多的一种平台。从设计理论和建造技术来衡量,它都是一种最成熟和最通用的平台型式。钢筋混凝土重力式平台是70年代初开始发展起来的一种新型平台结构,目前主要用于欧洲的北海油田。这种平台具有钻井、采油、储油等多种功能,水深在200米以内均可采用,最佳水深为100150米。3)半固定的张力腿式平台及拉索塔式平台是两种适合于大深度海域(200米以上)的平台结构。 是近年来发展起来的新结构型式,具有明显的优点。但仍处于研究试制的阶段。三、半潜式钻井平台1、简介半潜式钻井平台,又称立柱稳定式钻井平台。大部分浮体没于水面下的一种小水线面的移动式钻井平台,是从坐底式钻井平台演变而来的。由平台本体、立柱和下体或浮箱组成。此外,在下体与下体、立柱与立柱、立柱与平台本体之间还有一些支撑与斜撑连接。在下体间的连接支撑,一般都设在下体的上方,这样,当平台移位时,可使它位于水线之上,以减小阻力;平台上设有钻井机械设备、器材和生活舱室等,供钻井工作用。平台本体高出水面一定高度,以免波浪的冲击。下体或浮箱提供主要浮力,沉没于水下以减小波浪的扰动力。平台本体与下体之间连接的立柱,具有小水线面的剖面,主柱与主柱之间相隔适当距离,以保证平台的稳性,所以又有立柱稳定式之称。 2、类型半潜式钻井平台的类型有多种,其主要差别在于水下浮体的式样与数目,按下体的式样,大体上可分为沉箱式和下体式两类。沉箱式是将几根立柱布置在同一个圆周上,每一根立柱下方设一个下体,称为沉箱。沉箱的剖面有圆形、矩形、靴形。沉箱的数目,亦即立柱的数目,有三个、四个、五个不等。 下体式中最常见的是两根鱼雷形的下体分列左右,每根下体上的立柱数可以有两根、三根、四根。下体的剖面有圆形、矩形、或四角有圆弧的矩形。为了减小平台在移位时的水阻力,将下体的首尾两端做成流线型体。最常见的是双下体型和四下体型还有环型下体式,是用四根立柱支承平台本体,立柱下方支承于一个圆形剖面有十二边的环形下体上。此种型式根据模型试验表明耐波性较好,但阻力较大。 3、工作原理半潜式钻井平台在深水区域作业,需依靠定位设备,一般为锚泊定位系统,常规的锚泊定位系统通常由辐射状布置的八个锚组成,用链条或钢绳与平台连接。水深超过300500米时,需要采用动力定位系统或深水锚泊定位系统。动力定位系统是船舶声纳系统的发展,在这种系统统中,信号由平台发给或收自装在海底的传感器。深水锚泊系统,需用大量链条,靠供应船运载。半潜式钻井平台由于下体都浸没在水中,其横摇与纵摇的幅值都很小。有较大影响的是垂荡运动。 4、优缺点海上钻井平台分为固定式钻井平台和移动式钻井平台。固定式钻井平台稳定性好,海面气象条件对钻井工作影响小,但缺点是不能移动和重复使用,其造价成本随水深增加而急剧增加。为解决钻井平台的移动性和深海钻井问题,又出现了多种移动式钻井平台,主要包括:沉垫式钻井平台、自升式钻井平台、半潜式钻井平台和钻井船等,由于半潜式钻井平台在波浪上的运动n向应较小,在几种钻井平台中得到很大发展,在海洋工程中,不仅可用于钻井,其他如生产平台、铺管船,供应船、海上起重船等都可采用。随着海洋开发逐渐由浅水向深水发展,这类平台的应用,将会日渐增多,诸如油与气的贮存,离岸较远的海上工厂,海上电站等都将是半潜式平台的发展领域。此外其定位能力强、作业灵活、可移动性能好等特点,将会在未来海洋油气勘探开发中扮演着越来越重要的角色。其存在的缺点是对风浪极敏感、稳定性差,对作业海域的海况要求较高。四、“海洋石油981”1、简介深水半潜式钻井平台“海洋石油981”,由中船集团上海外高桥造船有限公司承建,于2008年4月28日开工建造。经过3年多的拼搏,国家科技重大专项“海洋深水工程重大装备及配套工程技术”的标志性装备以令人震撼的雄姿,展现在世人面前。该平台入级CCS(中国船级社)和ABS(美国船级社)双船籍。 钻井平台全景“海洋石油981”超深水半潜式钻井平台,堪称海工装备里的“航空母舰”,它自重超过3.1万吨,甲板面积相当于一个标准足球场大小,从船底到钻井架顶高度为137.8米,相当于43层的高楼,电缆总长度超过900公里,最大作业水深3050米,最大钻井深度1.2万米,按照200年一遇的南中国海的超强台风条件进行平台整体稳定性和结构强度设计。为抗击海上飓风和各种复杂波流的影响,平台配置了目前世界上最先进的DPS3全动力定位设备,配置一个半钻井系统和先进的卫星导航及定位系统,确保平台的全天候作业。在水深不足1500米作业时,平台采取锚泊定位。12台锚机如同放风筝,“左拉右扯”,通过调节4个角上的锚链控制方向。当水深超过1500米时,8个推进器“上岗”,每个重约55吨,各配备螺旋桨,360度回转,修正位置,在深海采油时精准定位。 一般海域环境下,“海洋石油981”完全可以依靠自身动力航行。只有但遇到狭窄的海峡或者其他影响自身动力的条件时,“海洋石油981”需要依靠拖轮动力前进。与一般船舰截然不同,“海洋石油981”长114米,宽79米,外观近似方正,看不出船头船尾。乘坐电梯升上11层,可以进入船舱。在下甲板的生活区域,则囊括了餐厅、培训室、冷库、桑拿房、健身房、游戏室以及技术图书馆等等。偌大的餐厅可以同时容纳百余人就餐。2、设备及主要技术来源该平台的设备大部分采购自国外,船体制造、调试船体制造、设备调试和安装由外高桥船厂完成。技术是在F&G提供的母船型基础上,结合南海的工作环境重新做了模型设计。但是其关键技术为我国的自主知识产权。平台的核心是一间约30平方米大小的中控室,里面摆满了各种控制杆以及电脑显示屏幕。下图为一外籍技术人员正在对设备进行调试。3、“海洋石油981”的一系列首次1)世界首次(1)首次采用200年一遇的风浪参数加上南海内波作为设计条件,大大提高了平台抵御灾害能力;(2)首次采用3000米水深范围DPS-3动力定位、1500米水深范围锚泊定位的组合定位系统,这是优化的节能模式;(3)首次突破半潜式平台可变载荷9000吨,为世界半潜式平台之最,大大提高了远海作业能力;(4)国内首次成功研发世界顶级超高强度R5级锚链,引领国际规范的制定。同时为项目节约大量费用,也为国内供货商走向世界提供了条件;(5)首次在船体的关键部位系统地安装了传感器监测系统,为研究半潜式平台的运动性能、关键结构应力分布、锚泊张力范围等建立了系统的海上科研平台,为我国在半潜式平台应用于深海的开发提供了更宝贵和更科学的设计依据;(6)首次采用了最先进的本质安全型水下防喷器系统,在紧急情况下可自动关闭井口,能有效防止类似墨西哥湾事故的发生。2)国内首次(1)国内首次拥有第六代深水半潜式钻井平台船型基本设计的知识产权,通过基础数据研究、系统集成研究、概念研究、联合设计及详细设计,使国内形成了深水半潜式平台自主设计的能力;(2)国内首次应用6套闸板及双面耐压闸板的防喷器(BOP)、防喷器声呐遥控和失效自动关闭控制系统,以及3000米水深隔水管及轻型浮力块系统,大大提高了深水水下作业安全性;(3)国内首次建造了国际一流的深水装备模型试验基地,为在国内进行深水平台自主设计、自主研发提供了试验条件;(4)国内首次完成世界顶级的深水半潜式钻井平台的建造。三维建模、超高强度钢焊接工艺、建造精度控制和轻型材料等高端技术的应用,使国内海洋工程的建造能力一步跨进世界最先进行列;(5)国内首次成功研发液压铰链式高压水密门装置并应用在实船上,解决了传统水密门不能用于空间受限、抗压和耐火等级高、布置分散和集中遥控的难题。国内水密门的结构设计和控制技术处于世界先进水平;(6)国内首次应用一个半井架、BOP和采油树存放甲板两侧、隔水立管垂直存放及钻井自动化等先进技术,大大提高了深水钻井效率;(7)国内首次应用了远海距离数字视频监控应急指挥系统,为应急响应和决策提供更直观的视觉依据,提高了平台的安全管理水平;(8)国内首次完成了深水半潜式钻井平台双船级入级检验,并通过该项目使中国船级社完善了深水半潜式平台入级检验技术规范体系;(9)国内首次建立了全景仿真模拟系统,为今后平台的维护、应急预案制订、人员培训等提供了最好的直观情景与手段;(10)国内首次建立了一套完整的深水半潜式钻井平台作业管理、安全管理、设备维护体系,为在南海进行高效安全钻井作业提供了保障。4、重大意义过去几十年间,深海石油作业的核心技术一直由欧美少数几个发达国家所垄断。受到技术水平和装备能力的限制,深海油气开发不得不依靠国外企业。“海洋石油981”等级的设备,国际租用价格达到每天100万美元到150万美元。目前,全球已经建成投产和在建的3000米深海作业平台有20个左右。有专家指出,该平台的成功建造填补了我国在深水钻井特大型装备项目上的空白,是我国装备制造业高端突破的一个缩影,对于提升我国在海洋争议区内的话语权,增强深水作业能力,实现国家能源战略规划,维护国家民族利益,加速我国进军世界级海洋工程装备开发、设计和制造领域等都具有重要的战略意义。 此外“海洋石油981”的交付,其战略意义也很重大,一意味着中国船舶正式进入钻井平台市场,尤其是深海钻井平台市场,二意味着我国南海深海油气开发将启动。五、我国在深水半潜式钻井平台上的一些成就在“海洋石油981”吸引全球眼球的同时,我国自主设计的世界先进圆筒型超深水海洋钻探平台“SEVAN 650”在中远船务集团所属南通中远船务成功建造,并命名为“SEVAN BRAZIL”。“SEVAN 650”是南通中远船务为挪威SEVAN MARINE(塞旺海事)公司建造的第六代系列半潜式钻井平台中的第二座,造价6亿美元,属于当今世界海洋石油钻探平台中技术水平最高、作业能力最强的高端领先产品。如下为“SEVAN 650”的一些图片。 “SEVAN BRAZIL”海洋钻探储油平台六、海洋工程装备的发展1、发展背景我国的海洋油气勘探开发已从渤海湾逐步走向南黄海、东海、南海,并逐步走向世界。值得我国引起重视的是深水和超深水海域的油气资源,正成为美国、英国、娜威等国竞相开发的热点,深海油气勘探开发被认为是石油工业发展的一个重要前沿阵地,在墨西哥湾、巴西以及西非等地,深海石油开发已经有了极大的发展。由于近年来油价的上涨,海洋工程装备产业正在成为全球市场的“新宠”,此外另外一个重要的原因,是全球海洋工程装备利用率超过90%(下图表为几种类型的海洋平台的设备价值表),未来几年将进入更新淘汰高峰期,这将直接推动海洋工程装备市场需求的上升。以钻井平台为例,目前世界范围内有600至800座平台。现役的钻井平台中大多设计寿命为20年至30年,但是30年还在用的平台比比皆是,老龄化相当严重。按20082012订单计算各类设备价值(亿美元)2、国内近年的造船环境2010年,全国造船完工量6560万载重吨,同比增长54.6%;新承接船舶订单量7523万载重吨,比去年同期新接订单量增长1.9倍;截至12月底,手持船舶订单量19590万载重吨,比2009年底手持订单上升4.1%。下表是近三年造船三大指标比较表。7、8月份以来,受债务危机等国际因素的影响,油价出现一定幅度波动,世界海工订单活跃度随有所下降,但仍保持在较高水平。按照不完全统计,7月份世界共承接海工订单包括1座自升式平台、2座半潜式平台、2+2艘超深水钻井船、1座天然气生产平台、1艘改装FPSO;平台守护船、三用工作船、半潜船等海工辅助船8艘。9月份世界海工新订单主要包括:3+2座半潜式钻井平台、4+2艘钻井船、FPSO和LNG-FSRU改装合同各1个、2艘修井船、10艘海工辅助船。从订单结构上看,9月份订单主要以半潜式平台、钻井船等深海装备为主。10月份世界海工订单继续活跃,累计签定:5+2座自升式钻井平台、2座海洋平台模块、1座天然气提炼平台、4个FSO/FSU/FPSO改装合同、1+1穿梭油轮和1个LNG-FSRU订单、16+2艘海工辅助船。从数量上,10月份订单多于9月份。3、国家政策2011年9月22日国家发展改革委在官方网站披露了海洋工程装备产业创新发展战略(20112020),并强调海洋工程装备产业是开发利用海洋资源的物质和技术基础,是战略性新兴产业高端设备制造的发展重点,是船舶工业调整和振兴的重要方向。为此,我国在这个战略中为我国海洋工程装备产业的发展确定了五大战略重点和四项保障措施。1)五大战略重点一是主力海洋工程装备。指量大面广、占市场总量80%以上的海洋工程装备,主要包括:物探船、工程勘察船、自升式钻井平台、自升式修井作业平台、半潜式钻井平台、半潜式生产平台、半潜式支持平台、钻井船、浮式生产储卸装置(FPSO)、半潜运输船、起重铺管船、风车安装船、多用途工作船、平台供应船等。 二是新型海洋工程装备。指近年来国际上新发展起来的、我国目前尚处于空白状态的、有广阔市场前景的海洋工程装备,主要包括:液化天然气浮式生产储卸装置(LNG-FPSO)、深吃水立柱式平台(SPAR)、张力腿平台(TLP)、浮式钻井生产储卸装置(FDPSO)、自升式生产储卸油平台、深海水下应急作业装备及系统,以及其他新型装备。 三是前瞻性海洋工程装备。指代表当今国际海洋工程装备新兴技术,可能改变当前海洋资源开发模式的新装备,主要包括:多金属结核、天然气水合物等开采装备,波浪能、潮流能等海洋可再生能源开发装备,海水提锂等海洋化学资源开发装备,以及其他新型装备。 四是关键配套设备和系统。指海洋工程平台和作业船的配套系统和设备,以及水下采油、施工、检测、维修等设备,主要包括:自升式平台升降系统、深海锚泊系统、动力定位系统、FPSO单点系泊系统、大型海洋平台电站、燃气动力模块、自动化控制系统、大型海洋平台吊机、水下生产设备和系统、水下设备安装及维护系统、物探设备、测井/录井/固井系统及设备、铺管/铺缆设备、钻修井设备及系统、安全防护及监测检测系统,以及其他重大配套设备。 五是关键共性技术。指制约我国海洋工程装备自主创新能力的关键技术和共性技术,主要包括:设计建造标准体系研究、海工工程管理技术、深海设施运动性能及载荷分析预报技术、深海设施动力响应及强度分析技术、深海锚索/立管等柔性构件的动力特性分析技术、深海海洋工程装备风险控制技术、深海设施长效防腐及防护技术、深水浮式结构物恶劣海况下安全性评估技术、海上构筑物寿命评估及弃置技术等。2)四项保障措施 一是加大国家支持力度。以提高设计制造能力、加速产业发展为目标,针对战略发展重点,依托优势企业,统筹工程化技术开发、标准制定、关键装备及配套设备产业化和创新能力建设等环节,加大国家投入力度,推动要素整合和技术集成,努力实现海洋工程装备产业核心技术重大突破。结合海洋工程装备产业特点,进一步落实相关税收支持政策。二是鼓励研究开发和创新。鼓励企业、科研机构、高校对重点项目和重大工程进行联合攻关。鼓励企业加大对海洋工程装备的研发投入和创新成果产业化的投入,按照企业所得税法律法规和有关政策规定,落实企业开发新技术、新产品、新工艺发生的研究开发费用在计算应纳税所得额时加计扣除的优惠政策。鼓励国内企业开展海外并购,与有实力的国际设计公司合资合作。推动国际海洋工程装备技术转移,鼓励境外企业和研究开发、设计机构在我国设立合资、合作研发机构。推动建立由项目业主、装备制造企业和保险公司风险共担、利益共享的重大技术装备保险机制。三是改进和完善金融服务。鼓励和支持金融机构加快金融产品和服务方式创新,有效拓宽海洋工程装备制造企业融资渠道。按照有关政策规定,进一步探索改进适合海洋工程装备产业特点的信贷担保方式,拓宽抵押担保物范围。积极开展海洋工程装备的融资租赁业务。支持符合条件的海洋工程装备制造企业上市融资和发行债券。 四是做好组织和协调。有关部门应组织实施海洋工程装备创新研发及产业化专项工程,推进关键设备和系统的示范应用,协调科技、金融、财税等各方关系,引导和推动全社会力量,将海洋工程装备产业创新发展战略落到实处。七、面临的困难 虽说我国在半潜式钻井平台的建造以及研发上有了许多的成就,这些成就只能代表我国在深海油气钻井领域的单项技术达到了世界先进水平,但是在实际生产等领域还需要更多的装备和技术。就拿“海洋石油981”来说,它上面的大部分装备都是从国外进口的,我国还没有实力自己来生产这些设备。也就是说我国只是将别人生产的零件组装成了世界一流的钻井设备,还没有生产一流的设备的能力。除此之外,在深海技术和装备研发以及深海维修技术等方面我国的技术还比较的薄弱,还的依靠国外的技术力量。这些都将是我国海洋平台的发展路上的“拦路虎”。虽然海洋工程装备的发展一片光明,但是要有更高的成就,我们还的继续努力。相信自己,未来的海洋将属于我们年轻的一代。