藍鯨1號超深水雙鉆塔水半潛式鉆井平臺

Yvette

設計者：山東煙臺中集采福士海洋工程有限公司

重器看點

可燃冰開采

全球最大的海上鉆井平臺

閉環動力系統

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出橘紅色的熊熊火焰，當這團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氣時長和產量兩個領域創造了新的世界紀錄，試采獲得空前的成功。而中國這次領跑可燃冰開采，的確是歷史性的突破，能夠把可燃冰開采出來，全靠超深水鉆井平臺“藍鯨1號”，這可是全球最大的海上鉆井平臺。試采結束后，依靠自身的動力系統，“藍鯨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。

“藍鯨1號”是目前全球最先進一代超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺，采用Frigstad D90基礎設計，由中集來福士完成全部的詳細設計、施工設計、建造和調試，配備DP3動力定位系統，入級挪威船級社。平臺長117米，寬92.7米，高118米，最大作業水深3658米，最大鉆井深度15250米，是目前全球作業水深、鉆井深度最深的半潛式鉆井平臺，適用于全球95%深海作業。與傳統單鉆塔平臺相比，“藍鯨1號”配置了高效的液壓雙鉆塔和全球領先的西門子閉環動力系統，可提升30%作業效率，節省10%的燃料消耗。該平臺先后榮獲2014《World Oil》頒發的最佳鉆井科技獎以及2016 0TC最佳設計亮點獎。

另外，“藍鯨1號”也是全球面積最大的半潛式鉆井平臺，空船重量達到43000噸，因為深海鉆井平臺需要很好的抗風浪、抗浪涌的能力。“藍鯨1號”擁有27354臺設備，40000多根管路，50000多個MCR報驗點，電纜拉放長度120萬米。行駛在海面上的時候，“藍鯨1號”就是一艘平穩的大船，但它的使命是深海鉆探。深海鉆探時，“藍鯨1號”漂浮在海面上，它連接的是細細的鉆桿深深地鉆進海底，這就要求即使遭遇強烈的臺風、海流，“藍鯨1號”也必須牢牢停留在原地，否則就會發生鉆桿折斷的慘劇。“藍鯨1號”之所以能夠被稱為全球最先進的深海鉆井平臺，就在于它配備了全球最先進的DP3動力定位系統。而DP3動力定位系統的作用就是：通過收集“藍鯨1號”底部8個推進器的轉速、方向，以及風、浪、海流等環境參數，進行精密計算和分析，并實時控制8個推進器的轉速和方向，確保“藍鯨1號”保持在颶風、海流的襲擊下巍然不動。作為最先進一代超深水雙鉆塔半潛式鉆井平臺，該平臺不僅在物理量上遠超于其他項目，而且在設計建造過程中，克服了技術攻關、項目管理、全球采購、實際作業應用等諸多挑戰。

中集來福士采用詳細設計和基礎設計并行推進的策略，僅用9個月完成了平臺的設計任務，比標準設計周期縮短了3個月;首次使用100毫米NVF690超厚鋼板，在全球率先成功完成CTOD實驗，使中集來福士成為全球唯——家超深水鉆井平臺通過CTOD實驗，并具有該類焊接生產能力的企業;在項目中首次運用“日清日結、日事日畢”的精益管理，提高生產進度15%。該項目始終堅持零傷害安全目標，保障生產人員的職業健康，保護環境，創造了連續兩年無損工的安全紀錄，得到船東、船檢的認可。

“藍鯨1號”一次出航最多可以攜帶近200根隔水套管，1000多根鉆桿，為了打造更高的經濟效率，“藍鯨1號”采取了雙鉆塔結構。其中一個鉆塔負責鉆井，另外一個鉆塔負責處理并聯結鉆桿。由于“藍鯨1號”鉆塔高達67米，擁有48米的提升高度，以及雙井心的配置。因此，當一個井芯鉆探時，另外一個井芯就可以不斷地把3根1 5米長的鉆桿聯結成一根45米長的鉆桿，源源不斷地提供給鉆井的井芯使用，大大地提高了經濟效率。

要帶動雙鉆塔、以及配套的系統提升30%的效率，這需要更為強大的動力。“藍鯨1號”8臺主機能夠產生一個50萬人口城市的用電量，這個閉環系統也是中國第一個試驗成功的案例，它能夠降低11%的油耗，減少35%的氧化氮和20%的二氧化碳排放，并將主機維修費用降低50%。“藍鯨1號”超深水鉆井平臺還擁有全球領先的閉環動力系統。這個系統把“藍鯨1號”上的8臺主機連接起來，不斷根據實際的動力需求，自動安排8臺主機哪些啟動、哪些關閉，甚至能夠精準的調節每臺主機動力輸出的大小，可以有效減少主機運行和維護時間。

“藍鯨1號”擁有27354臺設備，而平臺上只有100多名船員，僅僅靠這些船員無法管理如此眾多的設備，因此，“藍鯨1號”還構建了最為復雜的神經網絡，而控制室是管理眾多神經的大腦。“藍鯨1號”是中集來福士交付的第9座深水半潛式鉆井平臺，進一步鞏固了中集來福士在半潛式鉆井平臺領域的批量化交付能力，同時鍛煉出了一支優秀的項目管理和建造團隊。中集來福士將繼續助力國家的深海戰略，為海洋能源開發，提供更多高品質、先進的深海裝備。

“藍鯨1號”在2018年11月獲得了經中央批準的工業設計領域國家級獎項——中國優秀工業設計獎，評委給出了以下評語：“藍鯨1號”托舉我國首次可燃冰試采，可謂國之重器初露鋒芒。這樣的高端海工裝備，已成為保障國家戰略能源供應和經濟持續增長的重要支撐。“藍鯨1號”擁有可靠、高效且充足的鉆井能力.核心的鉆井系統采用了雙鉆塔、液壓主提升、巖屑回收、超高壓井控等大量的新技術，鉆井設備布置緊湊具備安全、環保、低成本、施工精度高等作業優勢，先后榮獲2014《World Oil》頒發的最佳鉆井科技獎以及2016 0TC最佳設計亮點獎。目前，中集來福士在深水半潛式鉆井平臺全球市場份額從零到27%，在建深水平臺數量世界第一，已具備較強的國際競爭力。中國海工也會成為未來中國制造“走出去”和開展“一帶一路”建設的重要載體。”