海洋平台技术的现状及发展方向
W$ n2 M3 y/ L齐璇，王东，许鉴冲$ U' a( Y; g3 @; B1 f1 _
摘要：随着我国工业化进程的日益加快，社会各领域对能源资源的利用越来越多。为了缓解我国能源资源利用紧张的局面，国家加快了对海底油气资源的开发。在对海底资源进行开采施工时，必然会用到海洋钻井平台。为了实现对海洋油气资源的科学、高效和可持续性开发，海洋钻井平台技术的发展和改进就更具备必要性和迫切性。本文就在概述海洋钻井平台技术的基础上，对其现状、发展趋势以及一些新型平台进行着重地分析。
0 I8 o6 B# k* y0 ^4 B关键词：海洋平台；技术现状；新型Spar平台；发展趋势
9 H; }# m' S9 F& Y) G基于当前我国对陆上和海上油气资源
' y" P4 O9 e6 ^$ z8 T1 \! |8 C开采量严重不平衡的现状，加紧对海洋油气资源的开发和利用，不仅能缓解我国能源资源利用紧张的现状，还能进一步完善我国的能源开采结构。海洋钻井平台技术的发展，是海洋能源开采的重要环节。完善钻井平台技术，不仅能为实现采油的安全施工，还能展现我国在海洋技术应用方面的能力和技
4 {( V- l- B: _6 Y& g术水平。所以，加强对钻井平台技术的现状和发展趋势研究具有很大的现实意义。3 i2 A' O3 A0 B+ F3 x
当前, 我国海洋油气发展存在的三大5 ~ X3 c, A* b8 L6 _# }5 |
矛盾主要是：加快发展速度与资源短缺的矛盾;环境友好型社会与环境污染等问题的矛盾;提高国际竞争力与国内创新能力薄弱的矛盾。欲解决这三大矛盾, 加快海上油气开发和发展海洋石油装备工业已成为重要举措。国际油价的进一步攀高,使得油气资源供应不足阻碍经济发展的这一矛盾更加突出。提高油气资源的产量, 海洋油气的开发已经成为我国实现能源可持续发展的战略
' f' f% ]) N4 e3 ^) K' H重点。海洋石油钻井装备产业是以资本密集和技术密集为主要特征,为海洋油气资源开发提供生产工具的企业集合, 是海洋油气, q" Z* s3 k; S7 ?3 Y8 o( |( r
产业与装备制造业的有机结合体。
' ^; l* H, |( C1 海洋平台技术概述' f5 d* R$ J* v1 k0 q0 R& F# e/ j1 c
海洋钻井平台是进行海洋油气开采的
( R9 q' E1 n, M- J) @( l; w, H主要设备，在实际的应用中，主要是用来支撑和存放巨大的钻机、为钻井人员提供居住地点、对开采的原油进行存储等。相比较具体的油气存储设备以及诸多的海上工程船舶，海洋钻井平台的存在更具基础性作用。
! R7 o; d9 p( W4 M ]* Y海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，特别是与陆地采油设备相比，它所处的海洋环境十分复杂和恶劣，台风、海浪、海流、海冰和潮汐还有海底地震对平台的安全构成严重威胁。与此同时，由于环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、构件材料老化、缺陷损伤扩大以及疲劳损伤累积等因素都将导致平台结构构件和整体# k9 {; j7 x, V
抗力逐渐衰减，影响平台结构的服役安全性和耐久性。因此，海洋平台的设计与制造只有在一个国家的综合工业水平整体提高与' J! @) b( p! v# z- ^) g3 I
进步的基础上才能完成。
6 X2 w7 [9 H6 e. b% X+ q% X) X其按运动方式可分为固定式与移动式
7 ^2 ~/ `4 p. _' s; e' x4 Z两类，按使用功能的不同可分为钻井平台、生产平台、生活平台、储油平台、近海平台等。- u( R( C0 H3 q2 O; N' T* U
1 O; {' Q. p9 A" A' W2 h9 b海洋平台示意图
8 x& Y; y7 I" @9 B2 海洋平台发展现状6 C: y2 ~/ A9 }- r& }9 X7 ^
2.1 钻井设备产业基础薄弱
2 T& J+ U' S: F# d; \) G: B近几年, 虽然我国海洋石油钻井装备产业取得了骄人业绩, 但同发达国家近百年发展历史相比, 仍存在较大差距。5 N. w' {# t J w5 U
2.1.1 关键设备国产化程度低9 @; M8 v) I6 e" n" p
尽管我国在一些比较先进的油气工程+ W4 p0 o1 K" o
装备方面己实现国产化, 但国内厂商还基本停留在结构件的制造上, 相关配套技术滞后, 关键设备和技术仍然掌握在国外厂商手里, 严重制约着海洋油气的规模开发。我国海洋石油钻井平台的国产化率仅30 %左右, 自配套产品范围较窄, 性能和质量同国外有较大差距, 关键设备几乎全部依赖进口, 进口所用费用几乎占到设备建造费用的1/2 以上。
0 n5 n3 n a7 B# n) J% c2 U2.1.2 海洋石油钻井平台需求强劲# U; W7 U2 E9 h! z4 V* a' [- T* q
我国在近海海域发现了一系列富含油气的盆地, 主要分布在渤海、黄海、东海、珠江口、北部湾和莺歌海等区域。在我国管辖南海海域又圈定的38个沉积盆地中, 海上油气资源可达400 亿吨以上的油当量。中国南海石油储量在230 ～300亿吨油当量, 占中国总资源的1/3 , 有“第2 个中东海湾”之称。所以, 我国是世界上海底油气资源非常丰富的国家之一。" e# w/ L- {- E3 J5 @
2.2 海上钻井装备取得骄人业绩' }/ O8 N$ m- Q
我国油气开发装备技术在引进、消化、吸收、再创新以及国产化方面取得了长足进步。
: j# r8 O$ ], A# r/ q: l2.2.1 建造技术日趋成熟
$ e' q) H" }& [% b( M从1970 年至今, 国内共建造移动式钻采平台58 座, 已退役7 座, 在用51 座, 在建7 座。我国已具备自升式平台、座底式平台的设计、建造能力, 并且有国内外多个平台、船体的建造经验, 现已成为浮式生产储油装置(FPSO)的设计、制造和应用大国。我国FPSO 的数量与研制技术走在世界前列, 但其他海洋石油工程装置还是落后于世界先进水平20多年。2.2.2 部分配套设备性能相对稳定
" T3 H& ^8 x D8 [( O海洋钻井平台配套设备设计制造技术与陆地钻井装备类似, 但在配置、可靠性及自动化程度等方面都比陆地钻井装备要求更高。国内在电驱动钻机、钻井泵及井控设备等研制方面与国外相比虽有较大差距, 但技术相对比较成熟, 基本可以满足300 m 以内海洋石油钻井开发生产需求。
6 C9 N5 X" u5 W$ V. h" e: v2.2 .3 深海油气开发装备研制进入新阶段+ G# Z: y- ^' V/ A8 `% ?: u
目前, 我国海洋油气资源的开发仍主要集中在300 m 水深以内的近海海域, 尚不具备超过500 m深水作业的能力。随着海洋石油开发技术的进步,深海油气开发已成为海洋石油工业的重要部分。虽然我国在深海油气开发方面距世界先进水平还存在较大差距, 但我国的深水油气开发技术已经迈出了可喜的一步, 为今后走向深海奠定了基础。7 E8 F+ S) p4 Z7 z2 k' K, R, I
3 结语
$ P- [! Q) R3 @! k作为新时期海洋油气工程专业的大学生，我们应该充分认识我国海洋平台的发展现状，学好专业知识。积极参与国际海洋石油开发, 包括海洋物探、海洋钻井、采油平台设计建造、海洋石油开发和营运管理的投标竞争, 逐渐壮大科研与制造管理水平和实力。要建立长远发展规划, 在国际大环境中积极持续发展, 才能赶超世界先进水平。0 U+ n% x: D# c( S, J# i
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