三項“空白” 推動深水技術(shù)研發(fā)
《2005~2015世界海洋油氣預(yù)測》認(rèn)為，世界深水油氣勘探目標(biāo)的84%集中在由美國墨西哥灣、巴西、西非組成的“深水金三角”和北海海域。掌握技術(shù)話語權(quán)的“第一梯隊”國家將應(yīng)用于這些海域的鉆井平臺分為適應(yīng)挪威海域的“北海級”，適應(yīng)墨西哥灣海域的“灣級”和適應(yīng)赤道無風(fēng)帶的“常規(guī)級”，而適應(yīng)南?！昂币妰?nèi)波、超強臺風(fēng)”特點的“南海級”船型仍是空白。
隨著南海權(quán)益紛爭日趨活躍，超深水鉆井平臺的作業(yè)日費率水漲船高。據(jù)美國石油天然氣行業(yè)分析網(wǎng)站Rigzone統(tǒng)計，即使在油價下跌、世界鉆井船簽約率屢創(chuàng)新低的情況下，深水鉆井平臺的租金仍然保持在40萬美金/天。
相比船型空白，深水油氣開發(fā)的安全問題更令人擔(dān)憂。自英國國家石油公司（BP）為“深水地平線”爆炸事故付出了187億美元的高昂代價后，深水安全問題成為高懸石油公司頭頂?shù)摹斑_摩克利斯之劍”?！昂Ｑ笫?81”工程項目副經(jīng)理粟京告訴記者，在設(shè)計建造過程中，填補深水鉆井安全空白、實現(xiàn)鉆井作業(yè)本質(zhì)安全一直是“981團隊”的第一要務(wù)。
專利空白是南海深水油氣開發(fā)的又一只“攔路虎”。在“海洋石油981”設(shè)計項目啟動前，全球掌握超深水半潛式鉆井平臺成熟技術(shù)的公司屈指可數(shù)。使用美國、挪威公司取得專利的成熟技術(shù)固然在一定程度上可以規(guī)避設(shè)計建造風(fēng)險，但同時也意味著要向?qū)＠街Ц陡甙旱膶＠褂觅M。按照“第一梯隊”制定的游戲規(guī)則，深水技術(shù)專利不能一次“***”，只能永久“分成”，轉(zhuǎn)讓決定權(quán)也在專利方手中。如果使用這些“有立場”的專利，南海深水油氣開發(fā)的技術(shù)“咽喉”將被緊緊扼住，永遠(yuǎn)無法擺脫受制于人的被動局面。
三次創(chuàng)新 引領(lǐng)深水技術(shù)突破
三項“空白”，如何“逆襲”？在對外合作中，中國海油形成了“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”的技術(shù)創(chuàng)新理念，率領(lǐng)相關(guān)企業(yè)和科研院所攻堅克難，自主設(shè)計建造了適應(yīng)南海特點、符合本質(zhì)安全、具備自主知識產(chǎn)權(quán)的“海洋石油981”，實現(xiàn)了超深水鉆井平臺設(shè)計技術(shù)、超深水鉆井安全控制技術(shù)和深海重大裝備建造技術(shù)的新突破。
研發(fā)首個“南海級”新船型?！靶小痹谀虾?，超深水鉆井平臺必須具備抵御狂風(fēng)巨浪的強健體魄和應(yīng)對“水下魔鬼”內(nèi)波流的敏捷身手，才能在鉆井時“定”在海上，臺風(fēng)時迅速“漂移”。
為應(yīng)對南海災(zāi)害環(huán)境，科研人員系統(tǒng)研究了南海內(nèi)波流的原理和特征，收集了全球28種半潛式鉆井平臺成熟船型，通過數(shù)值模擬分析和船模水池實驗，找到了最適合南海的船型。在將該船型“南?；钡倪^程中，中國海油形成了超深水半潛式鉆井平臺的“南海級”技術(shù)體系。
新生的“南海級”船型是針對中國南海的“私人訂制”：作業(yè)水深3000米、可變荷載9000噸，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提高10%，可抵御200年一遇超強臺風(fēng)；DP3動力定位和12點錨泊定位相結(jié)合，定位能力超國際同類最高標(biāo)準(zhǔn)21%，為抵御“水下魔鬼”設(shè)置了“雙保險”。
保障超深水鉆井本質(zhì)安全。隔水管是深水鉆井平臺和海底井口間重要而又脆弱的“臍帶”，一旦受損，將給作業(yè)安全帶來重大隱患?！般@”在南海，超深水鉆井平臺必須具備過硬的“免疫系統(tǒng)”，才能保障“深水臍帶”和海底井口的本質(zhì)安全。
為追求本質(zhì)安全，科研人員發(fā)現(xiàn)了深水隔水管的“三分之一效應(yīng)”和“上下邊界效應(yīng)”，并據(jù)此創(chuàng)建了超深水隔水管安全控制方法。同時，在認(rèn)真分析墨西哥灣“深水地平線”鉆井事故教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，中國海油首創(chuàng)了海底本質(zhì)安全型防噴器控制技術(shù)。該技術(shù)將失去信號視為水下防噴器的關(guān)閉指令，當(dāng)鉆井平臺發(fā)生火災(zāi)、爆炸等惡性事故失去所有控制信號時，水下防噴器將自動強制關(guān)閉，成為抵御深水井噴的“生命防線”。
建立超深水平臺建造技術(shù)體系。作為南海深水船隊的“旗艦”，“海洋石油981”集世界先進技術(shù)于一身，設(shè)計難度大、建造風(fēng)險高，精度控制和重量控制至關(guān)重要。為了給平臺“瘦身塑形”，工程項目組采取了“三位一體”精度控制技術(shù)，全過程實施“0余量”建造，取得了深海重大裝備建造技術(shù)突破。
新生的“深水利器”似從畫中來：建造精度誤差僅0.02%，重量控制偏差僅0.4%，遠(yuǎn)低于國際同類一流超深水鉆井平臺0.06%的精度誤差和1%的重量偏差。同時，超深水半潛式鉆井平臺的材料和高端裝備配套技術(shù)也獲得了突破，高強度鋼國產(chǎn)化率達到99.6%。隨著一批高端設(shè)備、材料的國產(chǎn)化，中國正式躋身國際海洋工程高端裝備制造大國。
三種財富 收獲深水“技術(shù)之鑰”
1月9日，“超深水半潛式鉆井平臺研發(fā)與應(yīng)用”獲2014年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。中國工程院院士鄭哲敏認(rèn)為：“針對中國南海極端海況的超深水半潛式鉆井平臺部分設(shè)計技術(shù)、深水隔水管安全控制技術(shù)和本質(zhì)安全型海底防噴器技術(shù)達到了世界領(lǐng)先水平。”
“技術(shù)水平達到國際先進、中國頂級，中國海油已成為中國高新技術(shù)的引領(lǐng)者?！迸餐壣缛绱嗽u價“海洋石油981”的技術(shù)成就和她的設(shè)計建造者。從300米水深的“勘探3號”到3000米水深的“海洋石油981”，是創(chuàng)新理念引領(lǐng)了深水技術(shù)的代際更替。
在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”上升為國家戰(zhàn)略的時代，“海洋石油981”是高新技術(shù)突破可操作的“樣本”，“引進、消化、吸收、再創(chuàng)新”是高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展可借鑒的案例。
在“聯(lián)合基本設(shè)計、共享知識產(chǎn)權(quán)”的合作理念中，可以看到海油人包容的心態(tài)和學(xué)習(xí)的熱情，在集成創(chuàng)新和自主創(chuàng)新“兩條腿走路”的設(shè)計建造過程中，可以看到海油人對創(chuàng)新理念務(wù)實的理解和準(zhǔn)確的認(rèn)識；在19件發(fā)明專利、45件實用新型專利、12件軟件著作權(quán)的“取經(jīng)”路上，在船型設(shè)計、水下系統(tǒng)等核心技術(shù)的“專利戰(zhàn)爭”中，可以看到海油人突破外國專利封鎖、鞏固技術(shù)創(chuàng)新成果的堅定信念。
紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。這些來之不易的技術(shù)、專利和理念是“海洋石油981”留下的寶貴財富，它們?yōu)橹袊钏蜌忾_發(fā)打下了獨立、創(chuàng)新的烙印，為中國推進海洋強國、維護南海權(quán)益收獲了自主、高效的“技術(shù)之鑰”。
來自中國海洋石油報
