中國造出37層樓高超深水鉆井平臺“藍(lán)鯨1號” 鉆井深度超最深海溝

• 2018年3月2日 YaoEnHua來源：國際石油網(wǎng) 548 30
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  2018-2023年版液氮項(xiàng)目可行性研究咨詢報(bào)告

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習(xí)近平總書記在2018新年賀詞中提到了十項(xiàng)科技創(chuàng)新和重大工程，其中就有首次海域可燃冰試采成功，可燃冰項(xiàng)目美國還在研究，日本也在去年五月份宣布基本開采成功，而中國這次領(lǐng)跑可燃冰開采，的確是歷史性的突破，能夠把可燃冰開采出來，全靠這個超深水鉆井平臺“藍(lán)鯨1號

驚艷了!中國造出37層樓高海上巨無霸，鉆井深度超全球最深海溝

習(xí)近平總書記在2018新年賀詞中提到了十項(xiàng)科技創(chuàng)新和重大工程，其中就有首次海域可燃冰試采成功，可燃冰項(xiàng)目美國還在研究，日本也在去年五月份宣布基本開采成功，而中國這次領(lǐng)跑可燃冰開采，的確是歷史性的突破，能夠把可燃冰開采出來，全靠這個超深水鉆井平臺“藍(lán)鯨1號”，這可是全球最大的海上鉆井平臺。

記者去到藍(lán)鯨1號里面，帶您參觀這個37層樓高的海上巨無霸。

“藍(lán)鯨1號”能鉆透喜馬拉雅山

2017年5月10號，中國南海北部的神狐海域，一股來自海底深處的氣體迸發(fā)出橘紅色的熊熊火焰，當(dāng)這團(tuán)照亮南海海面的火焰燃燒60天后，中國也向全球宣布：中國首次可燃冰試采在產(chǎn)氣時長和產(chǎn)量兩個領(lǐng)域創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，試采獲得空前的成功。

可燃冰，是一種天然氣與水在高壓下形成的深海沉積物，能量比相同體積的石油高出10倍，中國境內(nèi)已探明的可燃冰儲量，能滿足100年的能源使用需求。因此，這對于原油對外依存度高達(dá)65.4%，天然氣對外依存度34%的中國來說，有著毋庸置疑的戰(zhàn)略意義。

在1000多米的深海海底試采可燃冰，承載這一戰(zhàn)略使命的是全球最先進(jìn)的超深水鉆井平臺——“藍(lán)鯨1號”。

試采結(jié)束后，依靠自身的動力系統(tǒng)，“藍(lán)鯨1號”以每小時18.5公里的速度，長途跋涉，回到了自己的母港——山東煙臺中集來福士海洋工程有限公司的碼頭。記者來到煙臺，探訪“藍(lán)鯨1號”的風(fēng)采。

煙臺中集來福士“藍(lán)鯨”系列超深水鉆井平臺項(xiàng)目經(jīng)理?xiàng)铢i：平臺下目前“藍(lán)鯨1號”正處于溫停、和升級的狀態(tài)，溫停，通俗講也就是鉆井平臺沒有完全停機(jī)，而是保持一定的工作狀態(tài)，隨時能夠出發(fā)再次執(zhí)行任務(wù)。

藍(lán)鯨是地球上最大的動物，以藍(lán)鯨命名眼前的這個海上巨無霸真是名副其實(shí)，站在它面前，真正感覺到了自己的渺小。

十年前，這里還只是山東煙臺一個普通的港口，如今，這里已成為中國最大的鉆井平臺建造基地，在距離“藍(lán)鯨1號”不遠(yuǎn)的地方，還?？恐逆⒚么八{(lán)鯨2號”以及更多的鉆井平臺。

楊鵬： “藍(lán)鯨1號”空船重量達(dá)到43000噸，為什么這么重?因?yàn)樯詈ｃ@井平臺需要很好的抗風(fēng)浪、抗浪涌的能力。另外，“藍(lán)鯨1號”也是全球面積最大的半潛式鉆井平臺，整個平臺擁有27354臺設(shè)備，4萬多根管路，高度達(dá)到118米高，我們看到它和一個足球場面積相當(dāng)。

行駛在海面上的時候，“藍(lán)鯨1號”就是一艘平穩(wěn)的大船，但它的使命是深海鉆探。深海鉆探時，“藍(lán)鯨1號”漂浮在海面上，它連接的是細(xì)細(xì)的鉆桿深深地鉆進(jìn)海底，這就要求即使遭遇強(qiáng)烈的臺風(fēng)、海流，“藍(lán)鯨1號”也必須牢牢停留在原地，否則就會發(fā)生鉆桿折斷的慘劇。“藍(lán)鯨1號”之所以能夠被稱為全球最先進(jìn)的深海鉆井平臺，就在于它配備了全球最先進(jìn)的DP3動力定位系統(tǒng)。而DP3動力定位系統(tǒng)的作用就是：通過收集“藍(lán)鯨1號”底部8個推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速、方向，以及風(fēng)、浪、海流等環(huán)境參數(shù)，進(jìn)行精密計(jì)算和分析，并實(shí)時控制8個推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速和方向，確?！八{(lán)鯨1號”保持在颶風(fēng)、海流的襲擊下巍然不動。

楊鵬 ：在南海試采可燃冰時，遭遇12級臺風(fēng)，但是“藍(lán)鯨1號”牢牢停留在原地不動，保證了可燃冰的持續(xù)開采。

中國的科學(xué)人員在南海1200多米的海底探測到了可燃冰，要想把這些可燃冰采集回來，需要一套極為特殊的鉆井系統(tǒng)。

楊鵬：其實(shí)，在1000多米的深度開采可燃冰，對“藍(lán)鯨1號”來說是小菜一碟。因?yàn)樗你@井深度突破全球紀(jì)錄，最大作業(yè)水深3658米，最大鉆井深度15250米，也就是說鉆井深度超過全球最深的海溝馬里亞納海溝，甚至超過全球最高的山峰喜馬拉雅山。

鉆井系統(tǒng)，是“藍(lán)鯨1號”最為核心的裝備。讓人吃驚的是，這個井架高度達(dá)到67米，但它的垂直精度要求不超過正負(fù)12毫米。

茫茫大海上漂浮著一座座鉆井平臺，它們不僅是勘探、開采能源的技術(shù)平臺，更是經(jīng)濟(jì)效率競爭的平臺。從全球看，超深水鉆井平臺平均壽命為25年，一天的租金高達(dá)60萬美元。平臺上，高級船員一天的工資從2500美元到5000美元不等，因此國際市場上一艘超深水鉆井平臺每天的人員工資往往高達(dá)30萬美元左右。再加上燃料以及其它費(fèi)用，每天作業(yè)成本高達(dá)100萬美元左右。國際油價處于高位時，各種平臺業(yè)務(wù)繁忙，但油價低位時，只有那些經(jīng)濟(jì)效率高的平臺才會受到青睞。“藍(lán)鯨1號”建造成本超過7億美元，折合人民幣超過45億元。如此高的建造成本，只有經(jīng)濟(jì)效率更高，才能在激烈的國際市場競爭中獲得更大的生存空間。

楊鵬 ：一個深海鉆井平臺，如果沒有很好的經(jīng)濟(jì)效率，即使生產(chǎn)出來，也會面臨沒有市場，被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在設(shè)計(jì)的時候，我們的一個重要原則就是“藍(lán)鯨1號”一定要有全球最高的經(jīng)濟(jì)效率。

“藍(lán)鯨1號”打造世界最高經(jīng)濟(jì)效率

“藍(lán)鯨1號”全球最高的經(jīng)濟(jì)效率究竟是如何打造的呢?“藍(lán)鯨1號”一次出航最多可以攜帶近200根隔水套管，1000多根鉆桿，為了打造更高的經(jīng)濟(jì)效率，“藍(lán)鯨1號”采取了雙鉆塔結(jié)構(gòu)。

楊鵬：“藍(lán)鯨1號”它有一個全球領(lǐng)先的雙鉆塔結(jié)構(gòu)，其中一個鉆塔負(fù)責(zé)鉆井，另外一個鉆塔負(fù)責(zé)處理并聯(lián)結(jié)鉆桿。

楊鵬告訴記者，由于“藍(lán)鯨1號”鉆井高達(dá)67米，擁有48米的提升高度，以及雙井心的配置。因此，當(dāng)一個井心鉆探時，另外一個井心就可以不斷地把3根15米長的鉆桿聯(lián)結(jié)成一根45米長的鉆桿，源源不斷地提供給鉆井的井心使用，大大地提高了經(jīng)濟(jì)效率。

楊鵬 ：像這樣一個雙鉆塔的鉆井系統(tǒng)，從技術(shù)參數(shù)的角度說，能提高30%的效率。

要帶動雙鉆塔、以及配套的系統(tǒng)提升30%的效率，這需要更為強(qiáng)大的動力。33歲的陳騁作為生產(chǎn)經(jīng)理，參與了藍(lán)鯨1號建造的全過程，他帶記者來到了鉆井平臺里，這里有全球最大、裝載了16萬升液壓油的液壓動力站，這套復(fù)雜的系統(tǒng)擁有5000多米高度清潔的管道，控制了100多臺設(shè)備，工作壓力高達(dá)300公斤，每一個法蘭面的間隙要求到小于頭發(fā)的四分之一。

煙臺中集來福士生產(chǎn)經(jīng)理程騁：在這個過程中，我們要控制在0.02毫米的范圍之內(nèi)，才能保證整個管線的氣密性，才能夠達(dá)到一次成功，它的內(nèi)部壓力最大可以達(dá)到300公斤。

300公斤的壓力，也使得擁有幾千個接頭的液壓系統(tǒng)在安裝和調(diào)試過程中具有極大的危險(xiǎn)性，一旦泄露打在人身上，就好像一顆子彈一樣。

在遼闊而又漂浮不定的海洋上，“藍(lán)鯨1號”67米的井架、1000多根鉆桿、300公斤的壓力，以及上百個系統(tǒng)必須配合得天衣無縫、分毫不差，才能精準(zhǔn)地完成15250米的鉆井深度。記者看到，為了保證這些系統(tǒng)精準(zhǔn)運(yùn)行，檢測人員也在不斷地測量、調(diào)校各個系統(tǒng)。

程騁 ：它的控制是在正負(fù)3毫米之內(nèi)，而且對于整個一系列精度控制，我們都是在下水之后，在海上飄移狀態(tài)下進(jìn)行的測量，所以說這更加增加了建造的精度管控的難度。

大海無情，風(fēng)險(xiǎn)難測。廣闊的海面上，鉆井平臺就像一葉孤舟，隨時會遭遇臺風(fēng)、海流的強(qiáng)力沖擊。1980年3月27日，9級大風(fēng)突襲挪威的亞歷山大·基蘭號鉆井平臺，鉆井平臺像圓桌一樣被颶風(fēng)掀翻，消失在海底，123人遇難，而原因僅僅是立柱的鋼結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)一個小小的瑕疵，導(dǎo)致立柱承受不住巨大的應(yīng)力而被撕裂。因此，為“藍(lán)鯨1號”打造一個最為堅(jiān)固、沒有瑕疵的船體，就顯得至關(guān)重要。

“藍(lán)鯨1號”重達(dá)43000噸，立柱和平臺連接作為應(yīng)力最集中的區(qū)域，需要使用100毫米厚的超高強(qiáng)度鋼板。但在此之前，國內(nèi)沒有一家鋼廠能夠生產(chǎn)如此厚的特種鋼，“藍(lán)鯨1號”建造團(tuán)隊(duì)找到鞍鋼集團(tuán)，希望能跟他們一起研發(fā)這種超高強(qiáng)度的鋼板。出身鋼鐵世家的嚴(yán)玲接到這一任務(wù)后，花費(fèi)了整整3個月的時間，一次次試驗(yàn)、不斷調(diào)整加工方法，最終生產(chǎn)出的超高強(qiáng)度鋼板，經(jīng)過測試，完全符合要求。

測試現(xiàn)場：20.78千牛，抗拉強(qiáng)度782兆帕

超高強(qiáng)度的鋼板有了，但這么厚的鋼板焊接在一起也是一個難題，焊接處抗斷裂性能需要權(quán)威的試驗(yàn)認(rèn)證后，才能使用。在一次次的焊接中，鋼板的中心部位反復(fù)出現(xiàn)氣孔，影響焊接后鋼板的強(qiáng)度和韌性。功夫不負(fù)有心人，通過1年多的試驗(yàn)，建造團(tuán)隊(duì)幾千次調(diào)整焊接的電壓、電流、溫度，最終解決了這一難題。

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