楊 松
(中國石油集團海洋工程有限公司天津分公司,天津 300450)
淺談我國海洋石油勘探開發裝備的現狀及發展趨勢
楊 松
(中國石油集團海洋工程有限公司天津分公司,天津 300450)
海洋中蘊藏著龐大的石油資源,我國現階段的海洋石油勘探開發裝備在世界范圍內處于領先地位,有效地滿足了我國石油開采的工作需要。基于此,本文首先從科學技術、生產規模、裝備質量限制和配套能力四個角度分析了我國海洋石油勘探開發裝備現狀,然后重點分析了我國海洋石油勘探開發裝備高科技化、規模化、系統化、多領域化的發展趨勢。
海洋石油勘探開發設備;鉆井平臺;鉆井船
在海洋石油勘探開發裝備行業中,歐美國家長期處于壟斷地位,掌握并開采了大量的深海資源。但在981深水半潛式鉆井平臺于2010年順利建成后,我國的海洋石油勘探開發裝備獲得了整體、系統的發展,大大提高了我國在世界海洋工程領域的地位,使得我國深水裝備行業躋身世界領先水平之列。
從20世紀70年代至今,我國的海洋石油勘探開發裝備業經歷了幾十年的發展,現有技術和行業規模在世界范圍內已經呈現出迅猛發展之勢。我國的海洋石油勘探開發主要集中于大陸架周圍鄰近海域,這一區域的鉆井平臺數量也相對較多。在過去的一段時間里,我國石油勘探開發行業對深水領域的涉足尚少,究其原因,主要是海洋石油勘探的工作環境與陸上勘探開發工作環境差距較大,并且工序繁瑣,對于機械的自動化程度、系統整體的運行要求都比較高。但隨著第六代深水鉆井平臺“981半潛式鉆井平臺”的成功研發,我國的深海開采能力取得了飛躍式進展,填補了我國在深水裝備領域的空白[1]。
我國海上石油開采配套設備的生產企業雖然比較多,但大多停留在鉆修井模塊等小型元件的生產上。當前,大部分企業已經投入到水下生產系統等海洋石油開采輔助設施的大規模研發中,相信未來我國的石油勘探配套設備也將像981深水半潛式鉆井平臺一樣震驚世界。
在擺脫了傳統陸上石油開采工作的設計思想影響后,我國在海洋石油勘探開發中應用的絞車、轉盤、泥漿泵等設備類型呈現出多樣化趨勢,結構設計輕便且易于控制。同時,由于海洋石油開采專業技術的逐漸成熟,與海洋鉆機平臺相配套的砂泵、除泥器、除砂器、離心機等設備穩定性大大提升,降低了設備損壞、短路以及技術性缺陷等故障的發生頻率,使得勘探工作者在選擇海域時無需顧忌維修的問題,較深、較遠海域的開采工作得以實現。
現階段,我國國內的海洋石油開發企業積極與國際機械配套設備廠商進行長期合作,以動力控制系統、泥漿固控系統、甲板機械、吊裝設備、升降補償系統等為代表的配套設備系統為例,我國現階段海洋石油開采主要靠美國Transocean、美國TSC海洋、荷蘭Bluewater等公司承包完成。但這并不代表國內企業對此類設備的生產趨于空白,寶雞石油機械責任有限公司等國內廠商的配套設備生產能力也日漸成熟,大有趕超國際水平之勢。
由于我國海洋石油勘探開發裝備業尚處于初期,所以人們需要學習和實踐世界范圍內的海洋裝備技術,同時要大力提升我國自主研發能力,促進我國海洋石油勘探開發裝備業的全面發展,其主要有以下發展方向。
海洋石油勘探開發裝備作為先進制造、信息與材料相結合的綜合體,具有高投入、高風險的特點,這就要求生產者和使用者都要具備較高的科技能力。所以,人們要大力學習海洋裝備等先進科學知識,提升我國海洋開采的技術水平。就目前的技術現狀來看,我國的導管架、供應船等方面技術能力已經具備了一定的基礎,“五型六船”聯合艦隊等一系列處于世界領先水平的大型海洋工程裝備業已研制成功,此時更需要積極吸取國際行業內的技術養分,實現進一步的技術飛躍。
放眼全世界,挪威、瑞典、荷蘭以及美國等歐美國家作為海洋裝備制造業的第一梯隊,已經基本壟斷了包括深水超深水技術、鉆井平臺、半潛平臺等在內的高端設計技術,瑞士、德國在鉆采、動力、電子等配套設備上也占有絕對領先地位,韓國、新加坡對海工船制造技術的研究也趨于頂尖。對此,我國需要用引進與科研相結合的手段吸取眾家之長,同時加大海洋設備方面的高新技術人才的培養力度,不斷提高科學技術水平,促進我國海洋勘探開發裝備行業全面發展。
海洋石油勘探開發裝備業是一個構成較復雜、涉及方面較多較廣的特殊行業。以鉆井船的井口定位為例,要保證一臺鉆井船順利進行鉆井定位工作,首先需要錨泊系統或動力系統大概確定鉆井位置,再使用DP動力定位系統,使定位范圍精準至5 m以內,同時還需要鉆桿和升沉補償裝置的配飾,實現鉆井船的升降和位移。其后再通過聲吶發生器、接收器、信號傳感器以及計算機終端等共同組成動力定位系統,測出船體與井口之間具體的偏移數值和方位。
單單一個初期的定位工作就需要多種系統和設備相互配合,由此可見海洋石油勘探開發裝備的涉及范圍之廣,包含內容之多。所以,我國在發展海洋石油勘探開發裝備業時,要統籌規劃,從宏觀的角度制定發展戰略,形成定位系統開發、海洋裝備制造、配套設備組裝以及操作系統試驗等部分相結合、具有一定規模化和宏觀化的發展模式,保證每一個海洋石油開采環節的設備發展緊密聯系在一起,從而真正提升我國海洋石油勘探開發裝備業的整體技術水平[2]。
在海洋石油勘探開發裝備的實際應用中,人員及設備的安全、日常設備的檢修以及通信設備的完備情況同樣重要。所以,在海洋石油勘探開發裝備發展的過程中,人們不能只著眼于設備的制造和技術的學習,而要把發展的眼光貫穿于整個海洋石油裝備的使用過程,從維修、檢查、監管以及通信等多方面系統化地進行完善。具體來講,首先需要培養海洋石油勘探開發裝備的專業技術人員,以便科學地使用設備,更能結合工作特點對其進行有效的改良;其次要加大對平臺檢測設備、日常監管設備以及海上作業通信網絡的投入力度,以保證設備出現故障時能夠及時修理,延長設備的使用壽命。
海洋石油勘探開發裝備的發展應依據合理發展的原則循序漸進,隨著石油勘探工作所涉及的海洋深度由500 m、1 000 m到3 000 m不斷加深,其對海洋石油裝備質量和技術的要求也會越來越高。所以,海洋石油裝備的研發需要海洋工程學、機械動力學、力學、電氣工程學、化學工程學、環境保護學、地質學等多學科的交互配合。這就要求我國在發展海洋石油勘探開發裝備的同時,還要加強各學科、各領域之間的技術合作和深化交流,培養高素質人才,從而不斷攻克技術難關,推進海洋石油勘探開發裝備行業發展。
我國石油勘探設備整體已處于國際領先水平,但我國仍需大力發展海洋石油勘探開發裝備業。本文通過探究我國海洋石油勘探開發裝備業的研發能力、生產規模等問題,指出了海洋石油勘探開發裝備的發展趨勢——高科技、規模化、系統化、多領域的發展方向。這有利于推動我國海洋石油勘探開發裝備業持續發展,為我國躋身海洋工程大國、提高國際地位提供有力保障。
1 王定亞,朱安達.海洋石油裝備現狀分析與國產化發展方向[J].石油機械,2014,42(3):33-37.
2 周守為,李清平,朱海山,等.海洋能源勘探開發技術現狀與展望[J].中國工程科學,2016,18(2):19-31.
Present Situation and Development Trend of Offshore Oil Exploration and Development Equipments in China
Yang Song
(Tianjin Branch of CNPC Offshore Engineering Co., Ltd., Tianjin 300450, China)
The ocean contains huge oil resources.At present, China's offshore oil exploration and development equipment is in a leading position in the world.It effectively meets the needs of China's oil production.Based on this, this paper from the four aspects of science and technology, production scale, equipment quality and limit supporting capacity analysis of the present situation of China's offshore oil exploration and development, then discussed and put forward the development trend of China's high-tech equipment, large-scale, systematic, multi field of offshore oil exploration and development.
offshore oil exploration and development equipment; drilling platform; drilling ship
F426.4
A
1008-9500(2017)10-0131-03
2017-08-17
楊松(1985-),男,四川南充人,助理工程師,研究方向:機械工程。