中國(guó)造出37層樓高超深水鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)” 鉆井深度超最深海溝

• 2018年3月2日 YaoEnHua來(lái)源：國(guó)際石油網(wǎng) 548 30
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  2018-2023年版液氮項(xiàng)目可行性研究咨詢報(bào)告

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習(xí)近平總書記在2018新年賀詞中提到了十項(xiàng)科技創(chuàng)新和重大工程，其中就有首次海域可燃冰試采成功，可燃冰項(xiàng)目美國(guó)還在研究，日本也在去年五月份宣布基本開采成功，而中國(guó)這次領(lǐng)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(lái)，全靠這個(gè)超深水鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)

驚艷了!中國(guó)造出37層樓高海上巨無(wú)霸，鉆井深度超全球最深海溝

習(xí)近平總書記在2018新年賀詞中提到了十項(xiàng)科技創(chuàng)新和重大工程，其中就有首次海域可燃冰試采成功，可燃冰項(xiàng)目美國(guó)還在研究，日本也在去年五月份宣布基本開采成功，而中國(guó)這次領(lǐng)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(lái)，全靠這個(gè)超深水鉆井平臺(tái)“藍(lán)鯨1號(hào)”，這可是全球最大的海上鉆井平臺(tái)。

記者去到藍(lán)鯨1號(hào)里面，帶您參觀這個(gè)37層樓高的海上巨無(wú)霸。

“藍(lán)鯨1號(hào)”能鉆透喜馬拉雅山

2017年5月10號(hào)，中國(guó)南海北部的神狐海域，一股來(lái)自海底深處的氣體迸發(fā)出橘紅色的熊熊火焰，當(dāng)這團(tuán)照亮南海海面的火焰燃燒60天后，中國(guó)也向全球宣布：中國(guó)首次可燃冰試采在產(chǎn)氣時(shí)長(zhǎng)和產(chǎn)量?jī)蓚€(gè)領(lǐng)域創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄，試采獲得空前的成功。

可燃冰，是一種天然氣與水在高壓下形成的深海沉積物，能量比相同體積的石油高出10倍，中國(guó)境內(nèi)已探明的可燃冰儲(chǔ)量，能滿足100年的能源使用需求。因此，這對(duì)于原油對(duì)外依存度高達(dá)65.4%，天然氣對(duì)外依存度34%的中國(guó)來(lái)說(shuō)，有著毋庸置疑的戰(zhàn)略意義。

在1000多米的深海海底試采可燃冰，承載這一戰(zhàn)略使命的是全球最先進(jìn)的超深水鉆井平臺(tái)——“藍(lán)鯨1號(hào)”。

試采結(jié)束后，依靠自身的動(dòng)力系統(tǒng)，“藍(lán)鯨1號(hào)”以每小時(shí)18.5公里的速度，長(zhǎng)途跋涉，回到了自己的母港——山東煙臺(tái)中集來(lái)福士海洋工程有限公司的碼頭。記者來(lái)到煙臺(tái)，探訪“藍(lán)鯨1號(hào)”的風(fēng)采。

煙臺(tái)中集來(lái)福士“藍(lán)鯨”系列超深水鉆井平臺(tái)項(xiàng)目經(jīng)理?xiàng)铢i：平臺(tái)下目前“藍(lán)鯨1號(hào)”正處于溫停、和升級(jí)的狀態(tài)，溫停，通俗講也就是鉆井平臺(tái)沒有完全停機(jī)，而是保持一定的工作狀態(tài)，隨時(shí)能夠出發(fā)再次執(zhí)行任務(wù)。

藍(lán)鯨是地球上最大的動(dòng)物，以藍(lán)鯨命名眼前的這個(gè)海上巨無(wú)霸真是名副其實(shí)，站在它面前，真正感覺到了自己的渺小。

十年前，這里還只是山東煙臺(tái)一個(gè)普通的港口，如今，這里已成為中國(guó)最大的鉆井平臺(tái)建造基地，在距離“藍(lán)鯨1號(hào)”不遠(yuǎn)的地方，還?？恐逆⒚么八{(lán)鯨2號(hào)”以及更多的鉆井平臺(tái)。

楊鵬： “藍(lán)鯨1號(hào)”空船重量達(dá)到43000噸，為什么這么重?因?yàn)樯詈ｃ@井平臺(tái)需要很好的抗風(fēng)浪、抗浪涌的能力。另外，“藍(lán)鯨1號(hào)”也是全球面積最大的半潛式鉆井平臺(tái)，整個(gè)平臺(tái)擁有27354臺(tái)設(shè)備，4萬(wàn)多根管路，高度達(dá)到118米高，我們看到它和一個(gè)足球場(chǎng)面積相當(dāng)。

行駛在海面上的時(shí)候，“藍(lán)鯨1號(hào)”就是一艘平穩(wěn)的大船，但它的使命是深海鉆探。深海鉆探時(shí)，“藍(lán)鯨1號(hào)”漂浮在海面上，它連接的是細(xì)細(xì)的鉆桿深深地鉆進(jìn)海底，這就要求即使遭遇強(qiáng)烈的臺(tái)風(fēng)、海流，“藍(lán)鯨1號(hào)”也必須牢牢停留在原地，否則就會(huì)發(fā)生鉆桿折斷的慘劇。“藍(lán)鯨1號(hào)”之所以能夠被稱為全球最先進(jìn)的深海鉆井平臺(tái)，就在于它配備了全球最先進(jìn)的DP3動(dòng)力定位系統(tǒng)。而DP3動(dòng)力定位系統(tǒng)的作用就是：通過(guò)收集“藍(lán)鯨1號(hào)”底部8個(gè)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速、方向，以及風(fēng)、浪、海流等環(huán)境參數(shù)，進(jìn)行精密計(jì)算和分析，并實(shí)時(shí)控制8個(gè)推進(jìn)器的轉(zhuǎn)速和方向，確保“藍(lán)鯨1號(hào)”保持在颶風(fēng)、海流的襲擊下巍然不動(dòng)。

楊鵬 ：在南海試采可燃冰時(shí)，遭遇12級(jí)臺(tái)風(fēng)，但是“藍(lán)鯨1號(hào)”牢牢停留在原地不動(dòng)，保證了可燃冰的持續(xù)開采。

中國(guó)的科學(xué)人員在南海1200多米的海底探測(cè)到了可燃冰，要想把這些可燃冰采集回來(lái)，需要一套極為特殊的鉆井系統(tǒng)。

楊鵬：其實(shí)，在1000多米的深度開采可燃冰，對(duì)“藍(lán)鯨1號(hào)”來(lái)說(shuō)是小菜一碟。因?yàn)樗你@井深度突破全球紀(jì)錄，最大作業(yè)水深3658米，最大鉆井深度15250米，也就是說(shuō)鉆井深度超過(guò)全球最深的海溝馬里亞納海溝，甚至超過(guò)全球最高的山峰喜馬拉雅山。

鉆井系統(tǒng)，是“藍(lán)鯨1號(hào)”最為核心的裝備。讓人吃驚的是，這個(gè)井架高度達(dá)到67米，但它的垂直精度要求不超過(guò)正負(fù)12毫米。

茫茫大海上漂浮著一座座鉆井平臺(tái)，它們不僅是勘探、開采能源的技術(shù)平臺(tái)，更是經(jīng)濟(jì)效率競(jìng)爭(zhēng)的平臺(tái)。從全球看，超深水鉆井平臺(tái)平均壽命為25年，一天的租金高達(dá)60萬(wàn)美元。平臺(tái)上，高級(jí)船員一天的工資從2500美元到5000美元不等，因此國(guó)際市場(chǎng)上一艘超深水鉆井平臺(tái)每天的人員工資往往高達(dá)30萬(wàn)美元左右。再加上燃料以及其它費(fèi)用，每天作業(yè)成本高達(dá)100萬(wàn)美元左右。國(guó)際油價(jià)處于高位時(shí)，各種平臺(tái)業(yè)務(wù)繁忙，但油價(jià)低位時(shí)，只有那些經(jīng)濟(jì)效率高的平臺(tái)才會(huì)受到青睞。“藍(lán)鯨1號(hào)”建造成本超過(guò)7億美元，折合人民幣超過(guò)45億元。如此高的建造成本，只有經(jīng)濟(jì)效率更高，才能在激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得更大的生存空間。

楊鵬 ：一個(gè)深海鉆井平臺(tái)，如果沒有很好的經(jīng)濟(jì)效率，即使生產(chǎn)出來(lái)，也會(huì)面臨沒有市場(chǎng)，被淘汰的風(fēng)險(xiǎn)。所以，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們的一個(gè)重要原則就是“藍(lán)鯨1號(hào)”一定要有全球最高的經(jīng)濟(jì)效率。

“藍(lán)鯨1號(hào)”打造世界最高經(jīng)濟(jì)效率

“藍(lán)鯨1號(hào)”全球最高的經(jīng)濟(jì)效率究竟是如何打造的呢?“藍(lán)鯨1號(hào)”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(jīng)濟(jì)效率，“藍(lán)鯨1號(hào)”采取了雙鉆塔結(jié)構(gòu)。

楊鵬：“藍(lán)鯨1號(hào)”它有一個(gè)全球領(lǐng)先的雙鉆塔結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)鉆塔負(fù)責(zé)鉆井，另外一個(gè)鉆塔負(fù)責(zé)處理并聯(lián)結(jié)鉆桿。

楊鵬告訴記者，由于“藍(lán)鯨1號(hào)”鉆井高達(dá)67米，擁有48米的提升高度，以及雙井心的配置。因此，當(dāng)一個(gè)井心鉆探時(shí)，另外一個(gè)井心就可以不斷地把3根15米長(zhǎng)的鉆桿聯(lián)結(jié)成一根45米長(zhǎng)的鉆桿，源源不斷地提供給鉆井的井心使用，大大地提高了經(jīng)濟(jì)效率。

楊鵬 ：像這樣一個(gè)雙鉆塔的鉆井系統(tǒng)，從技術(shù)參數(shù)的角度說(shuō)，能提高30%的效率。

要帶動(dòng)雙鉆塔、以及配套的系統(tǒng)提升30%的效率，這需要更為強(qiáng)大的動(dòng)力。33歲的陳騁作為生產(chǎn)經(jīng)理，參與了藍(lán)鯨1號(hào)建造的全過(guò)程，他帶記者來(lái)到了鉆井平臺(tái)里，這里有全球最大、裝載了16萬(wàn)升液壓油的液壓動(dòng)力站，這套復(fù)雜的系統(tǒng)擁有5000多米高度清潔的管道，控制了100多臺(tái)設(shè)備，工作壓力高達(dá)300公斤，每一個(gè)法蘭面的間隙要求到小于頭發(fā)的四分之一。

煙臺(tái)中集來(lái)福士生產(chǎn)經(jīng)理程騁：在這個(gè)過(guò)程中，我們要控制在0.02毫米的范圍之內(nèi)，才能保證整個(gè)管線的氣密性，才能夠達(dá)到一次成功，它的內(nèi)部壓力最大可以達(dá)到300公斤。

300公斤的壓力，也使得擁有幾千個(gè)接頭的液壓系統(tǒng)在安裝和調(diào)試過(guò)程中具有極大的危險(xiǎn)性，一旦泄露打在人身上，就好像一顆子彈一樣。

在遼闊而又漂浮不定的海洋上，“藍(lán)鯨1號(hào)”67米的井架、1000多根鉆桿、300公斤的壓力，以及上百個(gè)系統(tǒng)必須配合得天衣無(wú)縫、分毫不差，才能精準(zhǔn)地完成15250米的鉆井深度。記者看到，為了保證這些系統(tǒng)精準(zhǔn)運(yùn)行，檢測(cè)人員也在不斷地測(cè)量、調(diào)校各個(gè)系統(tǒng)。

程騁 ：它的控制是在正負(fù)3毫米之內(nèi)，而且對(duì)于整個(gè)一系列精度控制，我們都是在下水之后，在海上飄移狀態(tài)下進(jìn)行的測(cè)量，所以說(shuō)這更加增加了建造的精度管控的難度。

大海無(wú)情，風(fēng)險(xiǎn)難測(cè)。廣闊的海面上，鉆井平臺(tái)就像一葉孤舟，隨時(shí)會(huì)遭遇臺(tái)風(fēng)、海流的強(qiáng)力沖擊。1980年3月27日，9級(jí)大風(fēng)突襲挪威的亞歷山大·基蘭號(hào)鉆井平臺(tái)，鉆井平臺(tái)像圓桌一樣被颶風(fēng)掀翻，消失在海底，123人遇難，而原因僅僅是立柱的鋼結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)一個(gè)小小的瑕疵，導(dǎo)致立柱承受不住巨大的應(yīng)力而被撕裂。因此，為“藍(lán)鯨1號(hào)”打造一個(gè)最為堅(jiān)固、沒有瑕疵的船體，就顯得至關(guān)重要。

“藍(lán)鯨1號(hào)”重達(dá)43000噸，立柱和平臺(tái)連接作為應(yīng)力最集中的區(qū)域，需要使用100毫米厚的超高強(qiáng)度鋼板。但在此之前，國(guó)內(nèi)沒有一家鋼廠能夠生產(chǎn)如此厚的特種鋼，“藍(lán)鯨1號(hào)”建造團(tuán)隊(duì)找到鞍鋼集團(tuán)，希望能跟他們一起研發(fā)這種超高強(qiáng)度的鋼板。出身鋼鐵世家的嚴(yán)玲接到這一任務(wù)后，花費(fèi)了整整3個(gè)月的時(shí)間，一次次試驗(yàn)、不斷調(diào)整加工方法，最終生產(chǎn)出的超高強(qiáng)度鋼板，經(jīng)過(guò)測(cè)試，完全符合要求。

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)：20.78千牛，抗拉強(qiáng)度782兆帕

超高強(qiáng)度的鋼板有了，但這么厚的鋼板焊接在一起也是一個(gè)難題，焊接處抗斷裂性能需要權(quán)威的試驗(yàn)認(rèn)證后，才能使用。在一次次的焊接中，鋼板的中心部位反復(fù)出現(xiàn)氣孔，影響焊接后鋼板的強(qiáng)度和韌性。功夫不負(fù)有心人，通過(guò)1年多的試驗(yàn)，建造團(tuán)隊(duì)幾千次調(diào)整焊接的電壓、電流、溫度，最終解決了這一難題。

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