我国深水石油钻采装备现状及发展建议

赵吉哲 刘静先

摘 要：近几年来，我国海洋石油总公司在海洋油气勘探开发方面取得了突出成就。但随着老油田产能的快速递减，重质稠油油田、边际油田的份额增加等情形的加剧，“向海洋深水领域进军，向深水技术挑战”已愈发迫切。现阶段，深水油藏的勘探开发已成为世界跨国石油公司的投资热点，而中海油也将深水勘探作为未来主攻方向之一。

关键词：深水;钻采装备;钻井平台

深水石油钻探设备定位进行了初步探索，提出了深度开发计划，并建立一个多元化和多渠道投资体系，一系列深水钻井技术交流和技术储备，发展具有自主知识产权的深水钻井设备和优先级实现本地化的大型设备配件等等很多建议。

一、我国深水石油钻采装备现状

1.初级发展阶段。这一阶段具有代表性的装备是研制成功我国第1艘半潜式钻井平台———勘探3号半潜式钻井平台。该半潜式钻井平台填补了多项国内空白，是我国造船工业的一个重要突破。它是我国自行设计和建造的第1艘半潜式钻井平台，性能优良，设备先进，安全可靠，达到当时国际上同类型钻井平台的水平。建成后立即投入到东海油气田的勘探工作中，陆续发现了平湖等许多高产油气井，并曾创出当时我国海上钻井深度达5000 m的纪录，为我国东海油气田的开发做出了重大贡献。

2.持续发展阶段，这一阶段我国成功设计与建造的渤海友谊号浮式生产储油船技术先进，它对世界FPSO技术的贡献在于首次将FPSO用于有冰的海域。渤海友谊号机动灵活，已成功地用于渤海3个油田的开发。该船是獲得奖项最多、最高的项目，也是我国海洋工程具有标志性的项目。紧随其后的伊朗戴维尔（Iran Daiver）号是我国为伊朗国家油轮公司设计建造的30万t超大型油船（VLCC），它是我国首制的超大型油船。该船与国际上常规型VLCC相比，具有突出的优越性，即航速高、结构疲劳寿命长、自动化程度高，全船的振动达到了DNV关于客船舒适等级的最高要求。

3.有所突破阶段，将由上海外高桥造船有限公司承建的中国海油深水半潜式钻井平台是国家中长期科技发展规划及国家863高科技发展规划的重点项目，并作为拥有自主知识产权的重大装备项目纳入国家重大科技专项。该设计合同的签订是我国向深水发展迈出的重要一步，必将推动中国半潜式钻井平台设计与建造技术的发展，加快南海深水油气资源勘探开发步伐，同时对增强我国自主创新能力，提高我国装备制造业水平将带来重大而深刻的影响。由中海油旗下的海洋石油工程公司（简称海油工程）总承包的亚洲海上油气田最大平台导管架———番禺气田深水导管架成功下水并扶正。这标志着海油工程在深水领域进行超大型海上导管架下水作业和安装方面又创造了新纪录。番禺气田深水导管架为8腿12裙桩导管架，高212.32 m，质量为16216t，是中国海油在南海自营开发、投资最大的番禺/惠州天然气联合开发项目的一部分，这也是海油工程第1次涉足200m水深的海洋工程项目。

二、发展建议

1.开展深水钻采系列技术交流与技术储备，突破海洋油气开发的核心技术。深水作业是一项高科技、高难度的系统工程，所以，必须使用当代最先进的科学技术，如造船技术、卫星定位与电子计算机技术、现代机械、现代环保和防腐蚀技术等综合科技，解决深海石油开发所遇到的定位、海上固定平台或深海浮动式平台的泊位、废水排放和海上油气的储存、运输等一系列难题。我国石油科研工作者应该尽快学习、掌握并创新应用深水油气开发技术，突破海洋油气开发的核心技术，对于尽早自主开发我国深水油气田资源有着重大的意义。深水油气开发涉及到多领域、多学科的研究，希望在今后的深水油气开发技术的交流中，能够涉及深水油气集输与流动保障技术、深海遥控潜水器（ROV）、海洋综合探测器（AUV）、水下ROV控制与作业、水下牵引与连接、深水管线检测监测技术、水下生产系统的设计与安装、深水油气田开发的安全与风险管理等方面的内容，促使科研人员对深水采油工程有更系统更深入的研究。

2.在消化吸收国外前沿技术的基础上，努力开发拥有自主知识产权的深水钻采装备。深海油气开发装备是否先进，直接决定海洋油气资源开发水平的高低。尽管我国在一些比较先进的油气工程装备方面已实现国产化，但绝大部分关键技术仍然掌握在别人手里。国内的石油公司现在还没有全套完整的拥有自主知识产权的深水钻井装置，严重制约着我国3大石油公司进军深海的步伐，应引起有关部门的高度重视。与此同时，建议重点研究开发张力腿（TLP）平台、新型自升式平台、深水大型海洋工程工作船和辅助船、深海浮式设施锚泊系统、浮动生产钻井存储油装置（FPDSO）、浮式液化天然气生产储卸装置（LNGFPSO），加强超大型浮式结构物关键技术的跟踪研究。

3.大型钻采装备配套的通用和专用设备、相应仪表管缆等应首先实现国产化。目前，我国在建造平台、船体吨位总量方面仅次于韩国，位居世界第2位，但在自行建造用于平台、船上的主机、特别是浮式钻井专用装备方面几近于空白，通常都需要花费巨资向美国等发达国家购买这些专业装备。据不完全统计，单纯建造平台、船体结构及舾装方面的费用仅占整个平台（船）总造价的15%～30%，其他占70%～85%的费用则是用于配套的通用和专用设备、相应仪表管缆等。因此，对这些配套的通用和专用设备、相应仪表管缆等，建议首先由国内自行开发研制。

4.在对比分析各种开发模式优缺点的基础上，寻求适应我国深水油气开发工程的模式。深水油气开发装备与浅水油气开发装备不同，其结构大多从固定式转换成浮式，因此开发方式和方法也发生了变化。随着深水油气开发在全球不同海域不断地向更深的水域发展，热点地区集中在墨西哥湾、西非海域和巴西Campos盆地3大地区，也称金三角地区。目前典型深水油气开发工程模式有：以张力腿为主的深水油气开发模式、以SPAR为主的深水油气开发模式、以FPSO为主的深水油气开发模式、以SS或SS-FPS为主的深水油气开发模式、水下井口回接到现有设施工程模式等。由于飓风、台风和南海内波的存在，我国南海的环境条件相当恶劣，在工程设计中，要努力寻求适应我国深水油气开发工程的模式。

总之，推进我国深海油气勘探开发，将为我国油气储量增长，适应国民经济快速发展需求，缓解油气进口压力以及改善能源结构等方面发挥重要作用。同时也将会带动勘探装备及深水石油钻采装备等领域的发展。也只有不断加快深水石油钻采装备的发展，才能迅速而有效地促进我国南海深水油气资源的开发和生产。

参考文献

[1]李颖，浅谈我国深水石油钻采装备现状及发展建议.2017.

[2]刘向阳，世界深海油气钻采装备的发展趋势及我国现状.2017.