淺析海上平臺(tái)發(fā)展方向

王 璇 王方正

(中海油研究總院 江蘇 常熟 100027)

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淺析海上平臺(tái)發(fā)展方向

王 璇 王方正

(中海油研究總院 江蘇 常熟 100027)

隨著中國(guó)夢(mèng)的不斷深入，中國(guó)正在實(shí)現(xiàn)大國(guó)崛起，在國(guó)際上的地位也日益重要。在槍林彈雨般的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中，能源儲(chǔ)備與開發(fā)能力關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的戰(zhàn)略部署和經(jīng)濟(jì)安全。而在能源儲(chǔ)備與開發(fā)中，油氣資源至關(guān)重要，因而研究海上平臺(tái)的發(fā)展方向具有現(xiàn)實(shí)的重要性和緊迫性。

海上平臺(tái);發(fā)展方向

一、海上平臺(tái)發(fā)展背景

海上平臺(tái)是指，高出海面并且具有水平臺(tái)面的一種海洋工程裝備，作用于海上生產(chǎn)作業(yè)與活動(dòng)的機(jī)械，可分為海上鉆井平臺(tái)和海上生產(chǎn)平臺(tái)兩大類。近年來，各個(gè)國(guó)家對(duì)于能源儲(chǔ)備與開發(fā)都納入戰(zhàn)略部署之中，對(duì)于深海油氣資源的儲(chǔ)備與開發(fā)更是放在重中之重的地位，中國(guó)也不例外。根據(jù)《中國(guó)深海油氣勘探開發(fā)行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)查分析及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告(2016年版)》可以看出，深海油氣開發(fā)意義重大。隨著中國(guó)的日益強(qiáng)盛，一帶一路政策的推行，中國(guó)對(duì)于深海油氣資源的戰(zhàn)略部署也日趨完善，海上平臺(tái)的發(fā)展具有戰(zhàn)略的重要性，現(xiàn)實(shí)的緊迫性和技術(shù)的可行性。

二、海上平臺(tái)國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

(一)國(guó)內(nèi)海上平臺(tái)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

海上平臺(tái)設(shè)計(jì)關(guān)系到海洋工程設(shè)備的技術(shù)水平、安全性能以及產(chǎn)能指數(shù)等多方面的設(shè)計(jì)方案，是海上平臺(tái)作業(yè)與發(fā)展的前提與關(guān)鍵。現(xiàn)階段，我國(guó)海上平臺(tái)的設(shè)計(jì)，一方面，在一定的技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域有所突破，另一方面，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比，還存在欠缺與不足。

我國(guó)在海上平臺(tái)總體設(shè)計(jì)理念和技術(shù)方面，呈現(xiàn)部分技術(shù)有所創(chuàng)新，核心技術(shù)有待突破的趨勢(shì)。例如，在海上平臺(tái)的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船研發(fā)問題上，眾多研發(fā)機(jī)構(gòu)和研發(fā)企業(yè)只能在詳細(xì)以及施工設(shè)計(jì)中有所突破，但是在理念和前期概念設(shè)計(jì)上始終無法有高屋建瓴的造詣。如何變中國(guó)制造為中國(guó)創(chuàng)造是擺在海上平臺(tái)設(shè)計(jì)發(fā)展領(lǐng)域內(nèi)一項(xiàng)重要研究課題。

此外，我國(guó)在海上平臺(tái)設(shè)計(jì)安全領(lǐng)域方面，呈現(xiàn)尖端科技有待研究和創(chuàng)新的趨勢(shì)。眾所周知，海上平臺(tái)作為一項(xiàng)重要深海油氣開發(fā)技術(shù)與設(shè)備，在變幻莫測(cè)的深海作業(yè)中，危險(xiǎn)系數(shù)極高。一旦安全技術(shù)出現(xiàn)漏洞，不僅會(huì)威脅到海上作業(yè)人員的人身安全，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成不可估計(jì)的損失，還極有可能造成深海石油污染，影響環(huán)境，觸及法律等問題。所以在海上平臺(tái)設(shè)計(jì)的安全領(lǐng)域方面存在諸多有待完善的方面，需要不斷進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)的改進(jìn)和創(chuàng)新，早日進(jìn)入世界海上平臺(tái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域前沿地位，為我國(guó)戰(zhàn)略儲(chǔ)備貢獻(xiàn)力量。

(二)國(guó)內(nèi)海上平臺(tái)制造現(xiàn)狀

海上平臺(tái)制造指的是一個(gè)國(guó)家對(duì)于海上作業(yè)機(jī)械設(shè)備與平臺(tái)的生產(chǎn)水平與制造能力。總體而言，我國(guó)海上平臺(tái)制造已呈現(xiàn)不斷發(fā)展擴(kuò)大的趨勢(shì)。例如，儲(chǔ)油船的生產(chǎn)與制造中，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船已經(jīng)自主研制成功；在自升式鉆進(jìn)平臺(tái)的研制中，中國(guó)眾多企業(yè)也有所突破；此外，深水辦潛式鉆井平臺(tái)也在部分生產(chǎn)企業(yè)中獲得技術(shù)突破和研發(fā)。但是與國(guó)際先進(jìn)海上平臺(tái)制造相比，在技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)依然難以躋身高端水平。

雖然我國(guó)在海上平臺(tái)制造方面取得了一定的突破，但是在某些制造領(lǐng)域，尤其是浮式鉆井平臺(tái)的制造領(lǐng)域，一方面，由于我國(guó)對(duì)于技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)品的制造起步較晚，另一方面，對(duì)于半潛式鉆井平臺(tái)和鉆井船的制造領(lǐng)域，深水作業(yè)的設(shè)備制造能力十分薄弱，無法和世界先進(jìn)鉆井平臺(tái)和鉆井船相媲美，它們大都屬于第五代制造水平，輔助動(dòng)力和定位方式也都有待提高。此外，浮式生產(chǎn)平臺(tái)的制造與創(chuàng)新領(lǐng)域內(nèi)，浮式天然氣生產(chǎn)儲(chǔ)油船以及張力腿平臺(tái)等關(guān)鍵性的技術(shù)外國(guó)還無法自主研發(fā)和制造，需要花費(fèi)巨額費(fèi)用從國(guó)外引進(jìn)，諸如此類的技術(shù)問題亟待改變。

三、海上平臺(tái)國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

(一)國(guó)外海上平臺(tái)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

相較于國(guó)內(nèi)海上平臺(tái)設(shè)計(jì)的不足現(xiàn)狀，國(guó)外對(duì)于海上平臺(tái)設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有主導(dǎo)性地位，甚至在某些海洋油氣的開發(fā)能力與技術(shù)方面可以成為行業(yè)龍頭，形成壟斷。在國(guó)際眾多的海上平臺(tái)設(shè)計(jì)國(guó)家與地區(qū)中，美國(guó)的設(shè)計(jì)商，荷蘭的設(shè)計(jì)商受到國(guó)際上的高度贊譽(yù)。他們?cè)阢@井船的設(shè)計(jì)上，以及在鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)商，頗有建樹，掌握著核心技術(shù)，引領(lǐng)著全球尖端科技，具有超強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

(二)國(guó)外海上平臺(tái)制造現(xiàn)狀

國(guó)外海上平臺(tái)制造水平一直高于中國(guó)，在鉆井與生產(chǎn)平臺(tái)的制造中，韓國(guó)始終占據(jù)著行業(yè)龍頭地位。在韓國(guó)海上平臺(tái)的制造中，高端設(shè)備制造以全球尖端技術(shù)享譽(yù)全球，尤其是浮式鉆井和浮式生產(chǎn)平臺(tái)的研發(fā)制造。例如韓國(guó)三星重工業(yè)公司的浮動(dòng)式液化天然氣平臺(tái)建造計(jì)劃，建成之后成為全球第一座最大的海上作業(yè)平臺(tái)。

浮式鉆井平臺(tái)的制造中，韓國(guó)處于領(lǐng)先地位，其次是美國(guó)、荷蘭等國(guó)。他們的半潛式鉆井平臺(tái)的制造已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他國(guó)家，第六代技術(shù)也將動(dòng)力定位、船體結(jié)構(gòu)等方面更加能夠適應(yīng)極端海洋環(huán)境，為油氣資源開發(fā)、國(guó)家戰(zhàn)略資源儲(chǔ)備貢獻(xiàn)極為重要的力量。此外，在浮式生產(chǎn)平臺(tái)的制造中，韓國(guó)等國(guó)家也處于領(lǐng)先地位，科技研發(fā)與技術(shù)改進(jìn)值得中國(guó)學(xué)習(xí)與超越。

四、海上平臺(tái)未來發(fā)展重點(diǎn)

我國(guó)深海資源極其豐富，目前而言，海洋開發(fā)與利用率還不夠高，尤其是深海油氣開發(fā)技術(shù)具有一定的局限性。隨著我國(guó)綜合實(shí)力的不斷增強(qiáng)，一帶一路建設(shè)的不斷推行，搶占深海油氣開發(fā)市場(chǎng)，建造大型海上生產(chǎn)平臺(tái)將是未來發(fā)展的關(guān)鍵，也是將中國(guó)創(chuàng)造走向世界的契機(jī)和方向。現(xiàn)階段，海上鉆井平臺(tái)中的自升式鉆井平臺(tái)和生產(chǎn)平臺(tái)的浮式生產(chǎn)平臺(tái)將是未來相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展的重中之重。

(一)鉆井平臺(tái)發(fā)展重點(diǎn)

在鉆井平臺(tái)發(fā)展方面，半潛式鉆井平臺(tái)是研發(fā)與制造的重點(diǎn)。半潛式鉆井平臺(tái)具有諸多技術(shù)要求和生產(chǎn)條件，無論是從前期的概念設(shè)計(jì)還是到鉆井平臺(tái)的定位設(shè)計(jì)，無論是從平臺(tái)的性能研發(fā)還是壽命預(yù)測(cè)技術(shù)系統(tǒng)等等，都需要技術(shù)上的保障。

在鉆井平臺(tái)中的總體設(shè)計(jì)技術(shù)方面，需要對(duì)半潛式鉆井平臺(tái)的總體進(jìn)行詳盡細(xì)致規(guī)劃，制定相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)方案，將各項(xiàng)指標(biāo)、各類參數(shù)、各種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行科學(xué)分析，制定最佳生產(chǎn)方案。

在定位技術(shù)與總體性能分析技術(shù)中，需要注意錨泊定位、動(dòng)力定位、組合定位三大技術(shù)，在技術(shù)研發(fā)方面，需要根據(jù)深海環(huán)境的特點(diǎn)以及技術(shù)的先進(jìn)程度制造相應(yīng)的海上平臺(tái)。對(duì)于半潛式鉆井平臺(tái)的總體性能預(yù)測(cè)方面，需要結(jié)合非線性因素、風(fēng)浪等作用下的綜合考量加以制造。此外，其他方面也需要以充分的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量定制的研發(fā)設(shè)計(jì)。

(二)生產(chǎn)平臺(tái)發(fā)展重點(diǎn)

在生產(chǎn)平臺(tái)發(fā)展方面，浮式生產(chǎn)儲(chǔ)油船是研發(fā)和制造的重點(diǎn)。相較于其他儲(chǔ)油船生產(chǎn)而言，浮生式儲(chǔ)油船包含了更多更復(fù)雜的技術(shù)要求。

對(duì)于海底系統(tǒng)技術(shù)要求而言，需要在液壓井控，基座等方面采取更為細(xì)膩的技術(shù)，來達(dá)到預(yù)期的采油效果。對(duì)于系泊定位系統(tǒng)而言，因單點(diǎn)和多點(diǎn)的不同，對(duì)于技術(shù)的要求也有所不同，需要根據(jù)不同的情況制定相應(yīng)的策略。對(duì)于油氣處理系統(tǒng)而言，這是深海油氣開發(fā)中極為關(guān)鍵的系統(tǒng)，對(duì)于技術(shù)要求之高不言而喻。

此外，在船體系統(tǒng)和生活系統(tǒng)中也是研發(fā)的重點(diǎn)方向。

深海油氣開發(fā)具有國(guó)家戰(zhàn)略物資儲(chǔ)備重要地位，海上平臺(tái)生產(chǎn)與制造的市場(chǎng)不可估量，中國(guó)需要學(xué)習(xí)引進(jìn)國(guó)外尖端生產(chǎn)技術(shù)，不斷加大研發(fā)與生產(chǎn)力度，早日走向世界領(lǐng)先水平，不斷突破海上平臺(tái)生茶制造技術(shù)，創(chuàng)造中國(guó)傳奇。

[1]王定亞，丁亞萍.海洋鉆井平臺(tái)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].石油機(jī)械，2010(4).

[2]謝彬，王世圣，等.3000m水深辦潛式鉆井平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)綜述[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，2008(12).

[3]孫華，許俊斌，蔡文軍.海上平臺(tái)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展重點(diǎn)[J].科技綜述2012.

王璇(1967.03-)，女,漢族，江蘇常熟人，工程師，中海油研究總院。