摘要：深海油氣開(kāi)發(fā)裝備是承擔(dān)深海油氣資源勘探開(kāi)發(fā)任務(wù)的關(guān)鍵。由于技術(shù)和設(shè)備水平的限制，我國(guó)深海油氣開(kāi)發(fā)設(shè)備曾長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口，目前這種局面發(fā)生了重點(diǎn)改變。本文主要闡述我國(guó)深海油氣開(kāi)發(fā)裝備在設(shè)計(jì)和制造水平方面的進(jìn)展，重點(diǎn)介紹深海半潛平臺(tái)和FPSO的國(guó)內(nèi)外企業(yè)和我國(guó)在相關(guān)方面的裝備設(shè)計(jì)、集成制造等方面取得的重大突破。
深海油氣開(kāi)發(fā)裝備
按照開(kāi)采深度，海上油氣田分為淺海、深海以及超深海三類(lèi)。參照挪威標(biāo)準(zhǔn)，淺海是水深為300 m以下的海洋，深海是水深在300 m-1500 m的海洋。超深海，是指水深為1500 m以上的海洋。深海是全球油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域重點(diǎn)攻克的高地，深海油氣開(kāi)發(fā)裝備是承擔(dān)深海油氣資源勘探開(kāi)發(fā)任務(wù)的關(guān)鍵利器。
我國(guó)深海半潛平臺(tái)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)歷史性突破，實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)世界和國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)創(chuàng)新
半潛式平臺(tái)號(hào)稱是“深海鉆探利器”，集深水鉆井、修井、生產(chǎn)等功能為一體。半潛式平臺(tái)有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，比如，在鉆井過(guò)程中能抵抗海上極端風(fēng)浪，穩(wěn)定性更優(yōu)，工作水深更大，且平臺(tái)能夠靈活移動(dòng)，可以滿足不同海域的鉆井施工需求。
深海油氣開(kāi)發(fā)裝備
半潛式平臺(tái)是典型的技術(shù)密集型裝備，設(shè)計(jì)和建造技術(shù)壁壘極高。目前國(guó)際上能夠建造半潛式平臺(tái)的國(guó)家主要有美國(guó)、新加坡、韓國(guó)、挪威和瑞士。設(shè)計(jì)廠商方面，主要有美國(guó)Friede&Goldman公司、荷蘭Gusto MSC公司、挪威Kvaerner公司等。鉆井裝備制造方面，市場(chǎng)被少數(shù)幾家公司所壟斷，包括新加坡Keppel Offshore & Marine公司、韓國(guó)大宇造船海洋工程公司、新加坡勝科海洋公司等。
近年來(lái)，我國(guó)在深海半潛式平臺(tái)建設(shè)方面已經(jīng)取得了顯著進(jìn)步。2021年1月，全球首座十萬(wàn)噸級(jí)深海半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)——“深海一號(hào)”能源站在山東煙臺(tái)交付，該站由我國(guó)自主研發(fā)建造。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了3項(xiàng)世界級(jí)技術(shù)創(chuàng)新、13項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)，攻克了10多項(xiàng)行業(yè)技術(shù)難題，是中國(guó)海工領(lǐng)域的集大成之作。
“深海一號(hào)”能源站代表了世界半潛式生產(chǎn)平臺(tái)的最高水平，采用世界首創(chuàng)立柱儲(chǔ)油，實(shí)現(xiàn)了凝析油生產(chǎn)、存儲(chǔ)和輸送一體化。隨著以該能源站為代表的深水油氣裝備的交付，我國(guó)半潛平臺(tái)船體總裝技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，海底管線鋪設(shè)等深海施工技術(shù)突破1500米大關(guān)，超大型深海裝備工程建設(shè)能力獲得了大幅提升。
深海油氣開(kāi)發(fā)裝備長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面正在發(fā)生改變，少數(shù)國(guó)內(nèi)企業(yè)打破了國(guó)外壟斷格局
在深海油氣資源開(kāi)發(fā)方面，由于技術(shù)和設(shè)備水平的限制，中國(guó)長(zhǎng)期依賴國(guó)外進(jìn)口油氣開(kāi)發(fā)設(shè)備，技術(shù)裝備受制于人的同時(shí)，我國(guó)海洋能源安全和國(guó)防安全也面臨著威脅和挑戰(zhàn)。
過(guò)去，中國(guó)深海油氣開(kāi)采設(shè)備100%依賴國(guó)外企業(yè)，完全受制于人。在深海油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)和裝備方面，歐美等國(guó)家擁有完善的研發(fā)制造體系，而我國(guó)在這方面尚處于起步階段，缺乏相關(guān)的配套產(chǎn)業(yè)鏈，很長(zhǎng)時(shí)間仍主要依賴進(jìn)口，設(shè)備制造、安裝和維護(hù)等都被國(guó)外少數(shù)公司所控制。
隨著我國(guó)深海油氣開(kāi)發(fā)的推進(jìn)，近幾年國(guó)內(nèi)企業(yè)在深海油氣開(kāi)發(fā)設(shè)備方面實(shí)現(xiàn)了很大的技術(shù)突破。上海美鉆能源，自主開(kāi)發(fā)并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整套深海水下油氣鉆采設(shè)備，打破了中國(guó)深海高端石油開(kāi)采設(shè)備長(zhǎng)期被國(guó)外壟斷的局面，成為國(guó)內(nèi)第一個(gè)完成深海采油裝備研制并安裝于中國(guó)南海300米水深海底的公司，填補(bǔ)了中國(guó)在該領(lǐng)域的多項(xiàng)技術(shù)空白。目前該公司的產(chǎn)品服務(wù)于全球70多個(gè)國(guó)家，產(chǎn)品取得各項(xiàng)國(guó)際頂級(jí)行業(yè)資質(zhì)認(rèn)定，是中國(guó)在該領(lǐng)域獲得同類(lèi)全球影響力資格的企業(yè)之一。
我國(guó)FPSO集成技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈配套能力全面躍升，超大型FPSO總體設(shè)計(jì)和集成技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平
FPSO是浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置，集生產(chǎn)、儲(chǔ)油、卸油為一體。FPSO因造價(jià)高昂、生產(chǎn)工藝復(fù)雜、設(shè)備集成度高、建造難度大，被視為海工領(lǐng)域“皇冠上的明珠”。
FPSO
全球范圍來(lái)看，韓國(guó)、新加坡、中國(guó)和巴西形成了“全球FPSO四強(qiáng)”的競(jìng)爭(zhēng)格局。目前具備FPSO建造能力的企業(yè)：韓國(guó)10家、新加坡19家、中國(guó)11家、巴西16家。盡管中國(guó)、巴西的FPSO建造規(guī)模突出，但就FPSO的建造核心技術(shù)和工藝而言，韓國(guó)、新加坡的企業(yè)優(yōu)勢(shì)更明顯。新建市場(chǎng)方面，韓國(guó)三星重工、大宇造船和現(xiàn)代重工三家企業(yè)占據(jù)全球FPSO市場(chǎng)的82%;改造市場(chǎng)方面，新加坡吉寶船廠、勝寶船廠合計(jì)占據(jù)全球FPSO改造市場(chǎng)的67%。
國(guó)內(nèi)FPSO的設(shè)計(jì)企業(yè)主要為船舶工業(yè)集團(tuán)708研究所，具備FPSO建造能力的企業(yè)有外高橋造船廠、大連新船重工船廠、滬東船廠和江南造船廠等。與國(guó)外公司相比，我國(guó)在FPSO核心部件的生產(chǎn)方面能力薄弱，很多核心零部件仍然依賴進(jìn)口，如主發(fā)電機(jī)、惰性氣體發(fā)生器、中央控制系統(tǒng)設(shè)備等。
近五年，我國(guó)FPSO總體設(shè)計(jì)和建造能力達(dá)到了大幅躍升。2018年5月，中海油承接了巴西國(guó)家石油公司P67 FPSO項(xiàng)目，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)自主建造并成功交付世界級(jí)超大型FPSO的先河。P67 FPSO長(zhǎng)度大于300米，寬度約74米，設(shè)計(jì)壽命25年，作業(yè)水深約2200米，最大排水量35萬(wàn)噸，相當(dāng)于我國(guó)“遼寧艦”的5倍，為我國(guó)首次承建的工程最復(fù)雜、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)最高的FPSO項(xiàng)目。在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，中海油項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)項(xiàng)目難點(diǎn)持續(xù)攻關(guān)，完成了100項(xiàng)以上的技術(shù)和工藝創(chuàng)新，項(xiàng)目應(yīng)用智能化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了FPSO工程的智能化和規(guī)范化管理，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)自主建造同等規(guī)模FPSO的最高速度，專(zhuān)家認(rèn)定表示，中國(guó)超大型FPSO總體設(shè)計(jì)和集成技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
結(jié)語(yǔ)
近幾年，隨著我國(guó)深海油氣開(kāi)發(fā)工作的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)在深海油氣開(kāi)發(fā)設(shè)備設(shè)計(jì)和制造能力方面實(shí)現(xiàn)了重大突破。我國(guó)深海半潛平臺(tái)制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)世界紀(jì)錄和國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)創(chuàng)新，我國(guó)超大型FPSO總體設(shè)計(jì)、集成技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈配套能力達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。盡管如此，我國(guó)企業(yè)仍需要加強(qiáng)深海油氣裝備核心零部件的技術(shù)攻關(guān)，以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)的自主可控。