三項“空白” 推動深水技術研發
《2005~2015世界海洋油氣預測》認為，世界深水油氣勘探目標的84%集中在由美國墨西哥灣、巴西、西非組成的“深水金三角”和北海海域。掌握技術話語權的“第一梯隊”國家將應用于這些海域的鉆井平臺分為適應挪威海域的“北海級”，適應墨西哥灣海域的“灣級”和適應赤道無風帶的“常規級”，而適應南海“罕見內波、超強臺風”特點的“南海級”船型仍是空白。
隨著南海權益紛爭日趨活躍，超深水鉆井平臺的作業日費率水漲船高。據美國石油天然氣行業分析網站Rigzone統計，即使在油價下跌、世界鉆井船簽約率屢創新低的情況下，深水鉆井平臺的租金仍然保持在40萬美金/天。
相比船型空白，深水油氣開發的安全問題更令人擔憂。自英國國家石油公司（BP）為“深水地平線”爆炸事故付出了187億美元的高昂代價后，深水安全問題成為高懸石油公司頭頂的“達摩克利斯之劍”。“海洋石油981”工程項目副經理粟京告訴記者，在設計建造過程中，填補深水鉆井安全空白、實現鉆井作業本質安全一直是“981團隊”的第一要務。
專利空白是南海深水油氣開發的又一只“攔路虎”。在“海洋石油981”設計項目啟動前，全球掌握超深水半潛式鉆井平臺成熟技術的公司屈指可數。使用美國、挪威公司取得專利的成熟技術固然在一定程度上可以規避設計建造風險，但同時也意味著要向專利方支付高昂的專利使用費。按照“第一梯隊”制定的游戲規則，深水技術專利不能一次“***”，只能永久“分成”，轉讓決定權也在專利方手中。如果使用這些“有立場”的專利，南海深水油氣開發的技術“咽喉”將被緊緊扼住，永遠無法擺脫受制于人的被動局面。
三次創新 引領深水技術突破
三項“空白”，如何“逆襲”？在對外合作中，中國海油形成了“引進、消化、吸收、再創新”的技術創新理念，率領相關企業和科研院所攻堅克難，自主設計建造了適應南海特點、符合本質安全、具備自主知識產權的“海洋石油981”，實現了超深水鉆井平臺設計技術、超深水鉆井安全控制技術和深海重大裝備建造技術的新突破。
研發首個“南海級”新船型。“行”在南海，超深水鉆井平臺必須具備抵御狂風巨浪的強健體魄和應對“水下魔鬼”內波流的敏捷身手，才能在鉆井時“定”在海上，臺風時迅速“漂移”。
為應對南海災害環境，科研人員系統研究了南海內波流的原理和特征，收集了全球28種半潛式鉆井平臺成熟船型，通過數值模擬分析和船模水池實驗，找到了最適合南海的船型。在將該船型“南海化”的過程中，中國海油形成了超深水半潛式鉆井平臺的“南海級”技術體系。
新生的“南海級”船型是針對中國南海的“私人訂制”：作業水深3000米、可變荷載9000噸，設計標準提高10%，可抵御200年一遇超強臺風；DP3動力定位和12點錨泊定位相結合，定位能力超國際同類最高標準21%，為抵御“水下魔鬼”設置了“雙保險”。
保障超深水鉆井本質安全。隔水管是深水鉆井平臺和海底井口間重要而又脆弱的“臍帶”，一旦受損，將給作業安全帶來重大隱患。“鉆”在南海，超深水鉆井平臺必須具備過硬的“免疫系統”，才能保障“深水臍帶”和海底井口的本質安全。
為追求本質安全，科研人員發現了深水隔水管的“三分之一效應”和“上下邊界效應”，并據此創建了超深水隔水管安全控制方法。同時，在認真分析墨西哥灣“深水地平線”鉆井事故教訓的基礎上，中國海油首創了海底本質安全型防噴器控制技術。該技術將失去信號視為水下防噴器的關閉指令，當鉆井平臺發生火災、爆炸等惡性事故失去所有控制信號時，水下防噴器將自動強制關閉，成為抵御深水井噴的“生命防線”。
建立超深水平臺建造技術體系。作為南海深水船隊的“旗艦”，“海洋石油981”集世界先進技術于一身，設計難度大、建造風險高，精度控制和重量控制至關重要。為了給平臺“瘦身塑形”，工程項目組采取了“三位一體”精度控制技術，全過程實施“0余量”建造，取得了深海重大裝備建造技術突破。
新生的“深水利器”似從畫中來：建造精度誤差僅0.02%，重量控制偏差僅0.4%，遠低于國際同類一流超深水鉆井平臺0.06%的精度誤差和1%的重量偏差。同時，超深水半潛式鉆井平臺的材料和高端裝備配套技術也獲得了突破，高強度鋼國產化率達到99.6%。隨著一批高端設備、材料的國產化，中國正式躋身國際海洋工程高端裝備制造大國。
三種財富 收獲深水“技術之鑰”
1月9日，“超深水半潛式鉆井平臺研發與應用”獲2014年度國家科學技術進步獎特等獎。中國工程院院士鄭哲敏認為：“針對中國南海極端海況的超深水半潛式鉆井平臺部分設計技術、深水隔水管安全控制技術和本質安全型海底防噴器技術達到了世界領先水平。”
“技術水平達到國際先進、中國頂級，中國海油已成為中國高新技術的引領者。”挪威船級社如此評價“海洋石油981”的技術成就和她的設計建造者。從300米水深的“勘探3號”到3000米水深的“海洋石油981”，是創新理念引領了深水技術的代際更替。
在“大眾創業，萬眾創新”上升為國家戰略的時代，“海洋石油981”是高新技術突破可操作的“樣本”，“引進、消化、吸收、再創新”是高新產業發展可借鑒的案例。
在“聯合基本設計、共享知識產權”的合作理念中，可以看到海油人包容的心態和學習的熱情，在集成創新和自主創新“兩條腿走路”的設計建造過程中，可以看到海油人對創新理念務實的理解和準確的認識；在19件發明專利、45件實用新型專利、12件軟件著作權的“取經”路上，在船型設計、水下系統等核心技術的“專利戰爭”中，可以看到海油人突破外國專利封鎖、鞏固技術創新成果的堅定信念。
紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。這些來之不易的技術、專利和理念是“海洋石油981”留下的寶貴財富，它們為中國深水油氣開發打下了獨立、創新的烙印，為中國推進海洋強國、維護南海權益收獲了自主、高效的“技術之鑰”。
來自中國海洋石油報
