中国第一座自主设计建造的第六代深水半潜式钻井平台：海洋石油981

成果简介

　　海洋石油981深水半潜式钻井平台，简称“海洋石油981”，于2008年4月28日开工建造，是中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台，具备勘探、钻井、完井与修井作业等多种功能，最大作业水深为3000米，最大钻井深度可达10000米。该平台由中国海洋石油总公司全额投资建造，中海油研究总院、大连理工大学、上海交通大学、西南石油大学、中国石油大学、中国船舶工业集团公司第七〇八研究所、中国科学院力学研究所、上海外高桥造船有限公司、大连船舶重工集团有限公司等国内诸多海洋工程领域顶级机构参与研究开发，并于2011年荣获国家科技进步奖一等奖。该平台的建成，标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。

历史背景

　　随着海洋油气开发逐渐向深海推进，传统的自升式钻井平台和半潜式钻井平台受其作业能力的限制，己经不能满足深水油气资源勘探开发的需要。在这种背景下，深水半潜式钻井平台得到了快速发展。为加快我国深水油气资源的开发，提高我国深水海洋工程装备能力，中国海洋石油总公司于2004年开始第六代深水半潜式钻井平台的概念性研究，并于2006年7月正式成立深水钻井船工程项目组，负责“海洋石油981”深水半潜式钻井平台的研究。

创新历程

　　在研发过程中，为适应南海海域恶劣的环境并满足平台新的作业功能的要求，“海洋石油981”的研发团队在基本设计和详细设计阶段结合国家863重点项目和国家科技重大专项开展了大量技术攻关。通过基础研究和工程实施相结合，研发团队在总体性能、主尺度优化、总体布局、结构设计、重量控制、动力定位及锚泊定位升级、系统集成等很多方面实现了突破和创新。　　例如，在总体性能优化方面，要确保实现9000吨甲板可变载荷（通常指含立柱在内甲板的可变载荷）。甲板可变载荷是深水半潜式钻井平台的关键性能指标之一，主要由平台的作业水深、钻井深度、船型、主尺度所决定。甲板可变载荷主要包括人员、备品、钻井设备可变载荷等。甲板可变载荷大，有利于减少供应物资的运输次数，降低作业成本，保证作业的连续性，提高经济效益。一般而言，钻井平台的甲板可变载荷需求随作业水深和钻井深度而增加。“海洋石油981”的最大作业水深设计为3000m，钻具和钻材的需求显著增加。因此，研发团队将“海洋石油981”的可变载荷指标确定为9000吨，为当时在运营的半潜式钻井平台的甲板可变载荷之最。技术人员为此进行了主尺度优化及大量的数值分析和模型试验，并通过平台运动性能、定位性能、稳性、可变载荷等各项性能指标的综合优化，最终确保9000吨甲板可变载荷的实现。　　“海洋石油981”的成功研制实现了6个世界首次：首次采用南海200年一遇的环境参数作为设计条件，大大提高了平台抵御环境灾害的能力；首次采用3000米水深范围DP3动力定位、1500米水深范围锚泊定位的组合定位系统，优化了节能模式；首次实现半潜式平台可变载荷9000吨，为世界半潜式平台之最，大大提高了远海作业能力；中国国内首次成功研发世界顶级超高强度R5级锚链，引领了国际规范的制定，为中国国内供货商走向世界提供了条件；首次在船体的关键部位安装了传感器监测系统，为研究半潜式平台的运动性能、关键结构应力分布、锚泊张力范围等建立了系统的海上科研平台，可为中国半潜式平台的开发提供更宝贵和更科学的设计依据；首次采用了最先进的本质安全型水下防喷器系统，在紧急情况下可自动关闭井口，能有效防止类似墨西哥湾事故的发生。

重大意义和深远影响

　　“海洋石油981”平台的建成和投入使用，标志着我国具备了在南海及世界大部分深水海域进行油气勘探开发的能力，实现了我国海洋石油工业的历史性跨越。超深水半潜式钻井平台为我国第一个“深水大庆”提供了深水重大装备的支撑和保障，是我国“海洋强国”之路上的里程碑，有力地宣誓了国家主权，维护了国家海洋权益，有着重大的社会和经济效益