“深水钻井航母”如何走向深海

    我国南海是世界四大海洋油气聚集中心之一，油气资源极其丰富，其中70%蕴藏于深水区。但深水油气勘探投入大、技术要求高、风险大，核心技术掌握在欧美等少数发达国家手中。如今，由中国海洋石油总公司等多家单位共同完成的“超深水半潜式钻井平台研发与应用”项目，使这样的情况悄然发生了改变。日前，该项目荣获2014年度国家科学技术进步奖特等奖，这是海洋石油工业迄今为止获得的国家科技进步最高奖项。

    “对海上钻井平台来说，从水面到海床垂直距离达1500米水深以上的叫超深水。”中国海油深水钻井船工程项目组总经理林瑶生说，“这座平台最大作业水深3000米，钻井深度可达10000米，平台自重超过3万吨。从船底到井架顶高度为137米，相当于45层楼高，称它为‘深水钻井航母’一点也不为过。”

    为了走向3000米的深海，中国海油从2006年起，先后组织国内百余家单位5000余人进行研究、设计、建造、调试和运营，历时近6年。

    “走向深海，实现南海油气资源的有效开发是实现‘海洋强国’战略目标的重要组成部分，该平台使我国成为继美国、挪威之后第三个具备超深水半潜式钻井平台设计、建造、调试、使用一体化综合能力的国家。”林瑶生充满喜悦之情。

    这个45层楼高、面积相当于一个足球场大的平台，能够应对时常出现十几级台风的南海复杂天气吗？中国海油深水工程重点实验室副主任谢彬回答了记者的疑问。

    平台首次采用南海100年一遇的风浪参数作为设计条件，又用200年一遇风浪参数对平台的总强度和稳性进行校核，该环境参数相当于17级台风风速，平台可以在南海极端恶劣海况条件下高效安全作业。为解决远离陆地、补给困难，平台的最大可变载荷达到了9000吨，这在同类平台中是很高的，极大地提升了远海作业能力。为抗击南海恶劣海况条件，技术人员研制了世界上强度最高的R5级海洋工程系泊链。

    “平台在调试过程中遇到两次强台风袭击，风力超过15级，抛锚状态下的平台安稳良好，R5锚链起了关键作用。”谢彬信心满满。

    “该项目实现了我国海洋石油工业从浅水走向深水的历史性跨越。其中平台部分设计技术、深水隔水管安全控制技术和本质安全型海底防喷器技术达到世界领先水平。”林瑶生如数家珍般介绍了四个首次——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；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；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；首次实现DP3动力定位与锚泊定位的双定位系统优化设计。

    该项目获得了国内外权威机构和专家高度认可。挪威船级社评价称：“该项目技术水平达到国际先进、中国顶级。”中国科学院院士、中国工程院院士郑哲敏为主任的专家组评价认为，“超深水半潜式钻井平台研发与应用”项目极大地带动了我国海洋工程装备及技术的研制与发展，取得了重大的经济效益和社会效益。

    而“深水钻井航母”也不负众望：该平台2012年投入使用至今已先后钻井17口、完井4口。特别是2014年8月18日，该平台在陵水17-2测试获得高产油气流，创造了中国海油自营气井测试日产量最高纪录。（本报记者 叶乐峰）