试论海洋石油机械的发展前景

张其志

摘要： 进入20世纪以后，人类疯狂采掘陆地油气资源，这导致油气资源已经出现了严重的枯竭现象，所以海洋石油开采成为了人类新的目标。不过，海洋石油开采与陆地石油开采在技术机械设备应用方面存在本质区别，所以本文中就以海洋石油开采工作为例，探讨了海洋石油机械在资源开采过程中所存在的诸多问题，并对其未来发展前景进行了全面展望。

关键词： 海洋石油机械;现存问题;未来发展前景

海洋石油开采机械设备目前已经逐渐从浅海领域向深海领域发展，它迎合了当前的海洋石油资源开采大趋势，在机械设备发展过程中真正做到了技术创新。具体来说，就是根据已有开采状况与未来发展方向来思考海洋石油开采前景，提高海洋石油资源开采整体效率。

1 我国海洋石油机械装备的工作成果与现存问题

就过去40余年来，我国海洋石油开采工作已经取得了巨大成就，为世界所公认。特别是在海洋石油开采设备开发与实践应用方面创新进步较大，一系列具有极高安全性与符合国际标准的大型机械设备相继出现。尽管说这些设备在核心技术表现上尚且与西方发达国家存在差距，但就诸多石油企业而言，其石油机械装备改造升级已经陆续完成，这也使得企业在海洋石油开采工作方面占得先机，加速了企业转型发展步伐。就目前来看，国内各个海洋石油开采区均已建立海工基地，其长期发展机制也逐渐形成。不过，针对海洋石油钻井装备的试验手段还相对匮乏，其适应海洋深水领域的试验条件还并不健全。举例来说，目前针对海洋石油开采的水下测试、监控、振动测试、疲劳测试设备还不完善，设备在深水作业方面明显存在劣势，究其原因还应该围绕以下几点问题展开分析：

首先，国家在海洋石油装备建设方面扶持力度严重不足，海洋石油装备科研力量相对偏弱。在这一过程中，石油企业就必须承担较大风险，但企业在承担风险方面能力偏弱，其中像某些关键试验设施、设备包括软件都需要进口，严重缺乏自主创新能力。

其次，国家在海洋石油装备方面存在专业性与系统性表现偏差问题，这就导致企业技术体系无法有效得到有效完善，未能形成专业化的研制机构与制造机构，这些都导致石油企业无法实现装备技术广泛推广与实践应用。

再次，海洋石油装备配套设备相对较差，其试验条件也不甚理想。比如说，在钻井机使用过程中也存在海下设备自动输送装置、海洋钻井沉降补偿装置问题。这些都导致石油开采试验设备表现变差，无法建立良好的试验环境，也无法满足试验技术要求  [1]。

2 海洋钻井平台技术的基本特征和主要要求

2.1 海洋钻井平台技术的基本特征

2.1.1 固定式钻井平台特点

相较于其他钻井平台，固定式钻井平台有着悠久的历史，平台模式最为古老。随着时间的发展，现已衍生出许多新的平台模式，例如基桩式钻井平台、重力式钻井平台、张力腿式钻井平台等。对比水深适应力，重力式钻井平台适应力一般为150米，而桩基式钻井平台为400米，张力式钻井平台为300米，这些平台适应钻深能力都已经超出3000米。一般情况下，固定式钻井平台的结构相对简单，风险性较低，成本低廉，能够在前期钻井、后期采油中起到积极作用。尽管固定式钻井平台是最为常见的一种方式，但是其运用较为普遍。

2.1.2 坐底式钻井平台特点

坐底式钻井平台主要分为沉浮箱、工作平台、中间支撑三个部分，坐底式钻井平台的显著优势体现在完井之后，能够利用拖船把其运输至另一个所需钻井位置，其移动性显著，在钻井过程中，平台底座放在海床面之上，不会对海洋带来不利影响，稳定性比较高。但是此种钻井平台也对海底地基有较高的要求，且坐底钻井平台有一定的高度，使其水深适应力降低。现阶段，所应用的坐底式钻井平台适用范围低于30米，如若想要进一步提升坐底式钻井平台的水深适应能力，会使成本升高。與此同时，一旦明确坐底式钻井平台的高度，就说明此钻井平台工作水域只能永远不超过这一高度，导致坐底式钻井平台的运用受到限制影响。

2.1.3 自升式钻井平台的特点

自升式钻井平台也被称之为桩腿式钻井平台，主要包括本体部分、升降系统部分、桩腿部分。整体平台属于一体化设计，在运作期间，把桩腿插入至海床里加以固定，能够支撑整体平台，便于海洋钻井工作。自升式钻井平台有较高的稳定性，使用方便灵活，能适应不同类型的土壤条件  [2]，因自升式钻井平台优势显著，所以在海洋石油钻井中普遍运用，但是自升式钻井平台也有一定的缺陷问题，就是平台定位操作难度比较大，无法在深海里进行作业。

2.2 基本要求

海洋石油钻井平台工作地点长期处于不断变化之中，且会结合相应要求、水声、海域、方位等因素，需要随时进行移动。因海上风暴时有发生，生产作业相对复杂化，所以对其作业提出许多要求标准。海洋石油开采需要在海底展开，并在科学技术水平日益提升的今天，汽油开发也在深海领域方面发展，所以，会对海上作业的安全性、技术水平提出许多新要求。

3 我国海洋石油机械装备的未来发展前景

就国内海洋石油机械装备建设过程而言，它希望构建一套整体化的技术研究工程，所以政府方面特别重视对于海洋资源的合理利用与开发。就国家层面而言，制定符合海洋实力的发展战略，为成为海洋强国是非常有必要的。在推动海洋设备专业化发展过程而言，下文就探讨了我国海洋石油机械装备的未来发展前景。

3.1 建立规模化、集团化海洋石油机械设备全面发展机制

首先，要为石油企业建立具有规模化、集团化的海洋石油机械设备全面发展机制，逐渐从浅海向深海区域发展，体现机械设备国产化技术发展方向，建立自主创新石油开采技术方式。在这一过程中，需要建立技术动态发展机制，满足设备创新升级要求，保证技术研究系统运行平稳到位，有效提高机械设备整体发展能力，最终就形成了规模化、集团化海洋石油机械设备发展机制。在这一发展机制中，企业技术研究水平就制定了乙烯类的科学设备技术研究方案，它在提高机械设备发展能力方面发挥了重要价值作用。

3.2 體现海洋石油机械设备多层次高端发展方向

在体现海洋石油机械设备多层次、高端发展方向方面，其设备资源也与国际技术发展速度相互适配，有效体现机械设备技术研究成果。就钻井平台技术研究而言，需要结合新技术强化操作系统自动化水平，例如其海洋水下给水操控系统就需要良好的技术支持，结合科技技术实现发展机制优化，建立高效率、高安全性的设备产品生产机制与石油开采机制，保证石油资源开采过程有效优化，体现相应保障技术的发展高端价值。

3.3 打造渐进式海洋石油机械设备技术发展平台

在打造渐进式海洋石油机械设备技术发展平台过程中，它体现了海洋开采技术极高的成熟度，结合设备技术研究生产应用来建立给油气资源开采技术支持体系。在这里，要建立资源开采设备专家技术体系，结合专家合作方式有效提升技术研究综合能力，确保通过领域合作强化海洋石油机械设备技术研究核心竞争力。

3.4 明确海洋石油机械设备技术研究方向

在明确海洋石油机械设备技术研究方向过程中，应该有别于陆地环境中的石油开采工作，对设备应用提出更高技术要求。在结合开采工作建立机械设备支持能力，有效推动资源开采工作全面开展。就石油机械设备研究过程而言，应该确保钻井、平台检测以及技术处理均体现一定完整性。实际上，要通过机械设备衔接石油开采工作建立安全设备支持机制，确保资源开采满足技术设备支持要求，建立石油设备研究过程，综合考量设备配合程度，确保关键技术研发程度有效提升。

3.5 凸显海洋石油机械设备多元化技术发展趋势

最后，要凸显海洋石油机械设备多元化技术发展机制，结合整体化技术研究工程建立海洋资源合理利用机制，确保国家层面制定一系列符合海洋石油机械设备开采的多元化技术体系。具体来讲，还需要重视对海洋资源的合理化利用，保证从国家层面制定海洋石油机械设备发展战略，确保在深海工程作业技术设备研发方面体现主体技术建设效应，建立钻井船与生产平台。比如说目前比较常见的Spar海洋资源技术开采平台即立柱式平台，它其中由多个竖直浮体与下部桁架压载舱所共同组成，在建立Spar平台过程中优化石油开采技术探索机制，在运动性能改善方面也提出了诸多技术应用内容，确保资源开采效率有效提高  [3]。

另外，石油企业还建立了海洋半潜式平台，在深水开采石油过程中充分结合水线面积较小、抗风浪能量偏小问题，结合钻机能力较强建立多功能作业功能技术系统。在建立平台主结构过程中需要采用到高强度钢，确保加班可变载荷能力全面提升。在这一平台上就可实现远海超深水石油开采操作，保证全天候、长时间满足石油开采作业要求。在不断更新技术，优化控制领域过程中，也需要在海洋石油水下工程设备建设过程中大力发展钻井隔水管系统、采油树、水下管汇系统、控制系统以及增加系统等等，全面体现水下石油开采处理技术要求。

在深海运载作业装备建设过程中，则需要采用到深潜器，配合深水活动基础建立石油海洋油气资源勘探过程，保证海洋平台建设到位。在建立载人深潜器过程中建立深海空间站海底深处机制，保证不受到任何海面风浪影响，建立功能健全的水下保障基地。同时也要建立水下作业试验平台和中转站，发挥各自平台重要功能作用，体现其技术应用全面价值，提升海洋石油开采工作效率  [4]。

4 总结

随着海上工程规模逐渐扩大，提高海洋资源的开发利用率，特别是石油资源。但是因钻井平台附近环境相对复杂，钻井平台本身体积过大，加之海上风暴频繁发生，促使石油钻井平台的安全性、可靠性受到极大影响。应用常规的方式，对石油钻井平台设备展开维修养护，现已满足不了仪器设备的基本要求。为此，风险维修的方式应时而生，并得到完善发展，在海上石油钻井平台设备维修中发挥着重要作用。

综上所述，在针对海洋石油机械设备进行优化与丰富过程中需要首先做好能源开发发展布局，结合石油资源开发过程体现其装备总体发展机制与流程，追求规模化、集团化方向发展。同时建立深层次、高技术特征的全配套、系统化海洋石油机械装备开发技术机制，有效提升海洋石油机械设备的整体核心竞争实力，为我国成为海洋强国奠定良好技术基础。就整体而言，还要在海洋石油机械装备建设上多下功夫，提出创造性技术发展机制，不断拓展国家海洋石油发展之路。

参考文献

[1]  尹艳仓， 杨星宇， 朱开斌，等. 试论海洋石油机械的发展前景[J].装备维修技术，2020（2）：2.

[2] 张浩楠. 海洋石油机械设备备件管理技术研究[J].2021（2020-2）：19-21.

[3] 田国栋， 许鹏， 韩鹏. 海洋石油机械设备备件管理技术研究分析[J].装备维修技术，2020（2）：1.

[4] 白亚楠.海上石油平台防爆电气设备安全及改进措施[J].设备管理与维修，2019，02（20）：3.