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国家科技进步特等奖“深水半潜式钻井平台研发与应用”成果介绍
科技部门户网站 www.most.gov.cn 2015年01月09日       
    全球重大油气发现主要来自深水,我国南海蕴藏着丰富的油气资源,资源量高达230-300亿吨,是我国油气供给重要的战略接替区。但由于我国没有深水钻井平台,项目启动时我国尚无法在南海深水区实施钻探作业,南海巨量的深水油气资源无法得到开发及利用。
    党的十八大提出了“提高海洋资源开发能力,发展海洋经济,保护海洋生态环境,坚决维护国家海洋权益,建设海洋强国”的重要战略构想。走向深海,实现南海油气资源的有效开发是实现“海洋强国”战略目标的重要组成部分。为尽快开发深水油气资源,中国海油决定在充分借鉴国外先进经验的基础上,加大自主创新力度,通过集成创新和原始创新,研制针对中国南海海洋环境、各项性能先进的深水半潜式钻井平台,实现我国海洋石油工业从浅水走向深水的历史性跨越。
    2006年起,中国海油组织国内百余家单位,组建了约5000人的研究、设计、建造、调试和运营一体化研发团队,开始前期方案研究和建造项目筹备。2008年,国家科技重大专项《大型油气田及煤层气开发》启动,“深水半潜式钻井平台及配套技术”攻关研究首批列入油气开发专项, 深水半潜式钻井平台研发与建造作为10大标志性装备之一列入油气开发专项目标。依托油气开发专项平台,动员聚集国内业界领先的企业、高等院校及研究院所的研究、设计、建造、调试和运营力量,历时六年,成功研制了具有世界先进水平的我国首座深水半潜式钻井平台,并在广阔的中国南海开展深水油气钻探作业,先后获得多项油气重大发现。     
    项目主要取得四方面的技术创新成果:
    一、首次建立了考虑南海内波流等特殊灾害环境条件的超深水半潜式钻井平台理论研究方法和设计技术体系,创新研发出针对中国南海环境条件的钻井平台新船型。平台工作水深3000米,钻井深度10000米,可变载荷9000吨,综合性能指标世界领先。
    二、首次建立了基于海洋环境与钻井工况耦合作用下的隔水管理论分析方法与实验技术,通过实验首次发现了隔水管的“三分之一效应”与“上下边界效应”,为隔水管安全控制提供了理论依据;创新设计并应用了本质安全型防喷器控制系统,可有效防范类似墨西哥湾BP井喷事故的发生。
    三、国内首次突破了基于有限元数值分析的精度控制等核心关键技术,建立了超深水半潜式钻井平台总装建造和配套技术体系,达到国际先进水平。
    四、首次实现DP3动力定位与锚泊定位的双定位系统优化设计与智能控制。双定位系统节约原油20吨/天,CO2减排量63吨/天,对节能减排和保护生态环境作用显著。
    国内外权威机构及专家对深水半潜式钻井平台研发与应用给予高度评价。美国船级社的评价:深水半潜式钻井平台设计新颖,研发了世界上最优秀的3000米钻井隔水管与海底防喷器安全控制系统,确保了深水钻井作业的安全,是深水钻井安全技术的重要里程碑。以郑哲敏院士为主任的专家鉴定委员会认为“成果整体达到国际先进水平,其中针对中国南海极端海况的超深水半潜式钻井平台部分设计技术、深水隔水管安全控制技术和本质安全型海底防喷器技术达到世界领先水平”。
    该项目成果实现了我国深水大型工程高端装备零的突破,带动了海洋工程、船舶、机电制造业等行业的产业升级,建立起我国深海海洋工程高端装备及配套技术研发基地,使我国成为继美国、挪威之后第三个具备超深水半潜式钻井平台设计、建造、调试、使用一体化综合能力的国家。
    深水半潜式钻井平台自投入使用以来,最大作业水深2454米,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从浅水挺进深水的历史性跨越。该平台为我国第一个深海气田荔湾3-1提供了钻完井服务,为其投产做出了重要贡献,取得了重大的社会和经济效益。此外,该平台已钻探发现荔湾3-2、荔湾21-1、流花29-2等油气潜力深水区块。特别是去年8月18日,该钻井平台在南海陵水17-2深海气田测试获得高产油气流,创造了中国海油自营气井测试日产量最高纪录。
    深水半潜式钻井平台成功研发与应用将为在中国南海建设“深水大庆”提供重大装备的支撑和保障,是我国“海洋强国”之路上的里程碑。国内外众多媒体给予了高度关注和深度报导,中央领导习近平、胡锦涛、李克强、温家宝等多次亲临现场听取汇报并指导工作。
    今年,中国海油硕果累累,获得了3项国家科技成果奖,除深水半潜式钻井平台研发与应用项目获得中国海油历史上的首个国家科技进步特等奖外,油气开发专项支持的“海洋钻井隔水套管关键技术及工业化应用”项目获得了中国海油历史上的首个国家技术发明奖,中国海油的科技创新正在积极发挥着对海洋石油工业优质高效发展的支撑和引领作用。
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