全球最大海上钻井平台“蓝鲸一号”

2018-09-28海洋与渔业孔一颖

海洋与渔业 2018年8期

■ 文｜《海洋与渔业》记者孔一颖

2017年5月18日，我国正式宣布世界首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。“蓝鲸一号”作为最核心装备主导了此次试采，并在作业的第一口井就成功实现试采。有专家认为，这不但标志着中集海洋工程有限公司（简称中集海工）建造能力达到了世界一流水平，同时也标志着其建造的这个世界最先进平台具有超级良好的作业能力。

图1：下船体建造

图2：上船体建造

图3：大合拢

初识“蓝鲸一号”高大

重4.2万吨甲板面积相当于标准足球场

这座半潜式钻井平台以地球上最大的动物“蓝鲸”命名，当一睹其风采时，才知道名副其实。在这座海上巨无霸面前，能够感受到人类海工领域的高科技水准。

据介绍，“蓝鲸一号”空船重 4.2万吨，甲板面积相当于一个标准足球场大小；平台长117米，宽 92.7米，高 118米，从船底到钻井架顶端有 37层楼高；最大作业水深 3658米，钻深能够达到 15240米，比世界最深的海沟马里亚纳海沟（海拔：-11034米）还深出许多，也是目前全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台，适用于全球深海作业。

此外，“蓝鲸一号”还拥有 27354台设备，40000多根管路，50000多个 MCC报验点，电缆拉放长度120万米。

走近“蓝鲸一号”可靠

一张设计图纸有上百GB数据量

以“蓝鲸一号”平台为代表的第一代超深水半潜式钻井平台，是中集海工建造的最先进一代超深水、双钻塔半潜式钻井平台，该平台于2017年2月份交付，由中集海工联合中国石油集团海洋工程有限公司（简称“中油海”）在中国南海海域进行海洋能源勘探。

据介绍，中集海工完成了“蓝鲸一号”从设计到采购、生产、调试至最终交付的总承包建造，并顺利通过中油海安全运营管理体系认证，于 2017年 2月13日在烟台命名交付，交付后即刻投入作业。

中集集团董事会秘书办公室主任吴三强此前曾在媒体上介绍过“蓝鲸一号”的设计特点：“我们对工艺设计进行了重大改革，用全球起重能力最大的‘泰山吊’（2万吨桥式起重机）改变了半潜式钻井平台的建造模式，一举解决了半潜式平台生产工艺的交付期问题。”吴三强说，像“蓝鲸一号”这样“高精尖”的“大国重器”，其设计仅用了9个月时间，比标准设计周期缩短了3个月。

2017年3月6日23时，“蓝鲸 1号”完成运营准备工作，从烟台起航，经过 8天的航行顺利到达井位。

然而，要保证钻井平台的稳定性，还需要大量且复杂的工作，要依靠DP3定位系统、结构设计优化等。对此，吴三强表示：“一张设计图纸的数据量就有上百 GB，需要几十位工程师，分成分机、管、电等多个小分队完成不同部位的设计，最后进行共享调整。”

有专家认为，由中集海工自主研发的钻井平台，代表着中集中高端设计方面的能力，丰富了 EPC总包经验，夯实了中集在海工完整产业链装备的竞争优势。

建成后抗住了12级台风

行驶在海面上的“蓝鲸一号”像一艘平稳的大船，但它的使命是深海钻探。漂浮在海面上的“蓝鲸一号”，又是如何保证遇到强烈台风、海流时牢牢停留在原地？

据了解，“蓝鲸一号”之所以能够被称为全球最先进的深海钻井平台，在于它配备了全球最先进的DP3动力定位系统。而DP3动力定位系统的作用就是：通过收集“蓝鲸一号”底部 8个推进器的转速、方向，以及风、浪、海流等环境参数，进行精密计算和分析，并实时控制8个推进器的转速和方向，确保“蓝鲸一号”保持在飓风、海流的袭击下巍然不动。

图4：安装钻井架

哪怕在南海试采天然气水合物时，遭遇了12级台风，“蓝鲸一号”依然可以牢牢停留在原地不动，保证了天然气水合物的持续开采。通过这一动力定位系统，67米高的井架非常稳定，其垂直精度要求不超过正负12毫米。

看懂“蓝鲸一号”省钱

双钻塔结构提升作业效率节省燃料消耗

对于海上漂浮着的一座座钻井平台来说，除了完成勘探开采的任务，还要承担着经济效率的压力。此前根据《经济半小时》相关报道，全球目前超深水钻井平台平均寿命为 25年，一天的租金高达 60万美元。平台上，高级船员一天的工资从 2500美元到 5000美元不等，因此国际市场上一艘超深水钻井平台每天的人员工资往往高达 30万美元左右。再加上燃料以及其它费用，每天作业成本高达100万美元左右。国际油价处于高位时，各种平台业务繁忙，但油价低位时，只有那些经济效率高的平台才会受到青睐。“蓝鲸一号”建造成本超过7亿美元，折合人民币超过 45亿元。如此高的建造成本，只有经济效率更高，才能在激烈的国际市场竞争中获得更大的生存空间。

对此，中集相关负责人介绍，在设计的时候，“蓝鲸一号”就带着“高经济效率”的目标。操作中，“蓝鲸一号”一次出航最多可以携带近 200根隔水套管，1000多根钻杆，为了打造更高的经济效率，“蓝鲸一号”还采取了全球领先的双钻塔结构，其中一个钻塔负责钻井，另外一个钻塔负责处理并联结钻杆。

也就是说，当一个井心钻探时，另外一个井心就可以不断地把3根15米长的钻杆联结成一根45米长的钻杆，源源不断地提供给钻井的井心使用，大大地提高了经济效率。

有专家表示，与传统单钻塔平台相比，“蓝鲸一号”配置了高效的液压双钻塔和全球领先的闭环动力系统，可提升30%作业效率，节省10%的燃料消耗。

如今，“蓝鲸一号”持续提供了稳定、良好的作业表现，有效提升了我国海工装备制造业的技术水平和国际竞争力，并将长期为我国深水油气开发提供必要的技术和装备支持。

【延伸阅读】

“蓝鲸一号”超深水半潜式钻井平台特点

★具有国际最先进的“可燃冰”勘探能力，同时对其他海洋能源勘探也有着国际领先的能力。

★平台为目前新一代全球作业水深、钻井深度最深、作业性能最为优良的半潜式钻井平台，平台长 117米，宽 92.7米，高 118米，最大作业水深3658米，最大钻井深度 15250米，适用于全球深海作业。

★该平台由中集海工完成全部的详细设计、施工设计、建造和调试，配备 DP3动力定位系统，入级挪威船级社。蓝鲸一号”平台项目过程中，中集海工完成了从设计到采购、生产、调试至最终交付的总承包建造，并顺利通过中油海安全运营管理体系认证，交付后即刻投入作业。

★与传统单钻塔平台相比，“蓝鲸一号”配置了高效的液压双钻塔和全球领先的闭环动力系统，可提升30%作业效率，节省10%的燃料消耗。

★平台拥有 27354台设备，40000多根管路，50000多个MCC报验点，电缆拉放长度120万米。

★中集海工采用详细设计和基础设计并行推进的策略，仅用 9个月完成了平台的设计任务，比标准设计周期缩短了3个月。