钻井平台(钻井平台图片)

[文/科技为柳叶刀提供动力]

不久前，在北京召开的2019年全国新增探明石油储量评审会上，埕岛油田埕北208区块新增探明石油储量通过自然资源部油气储量评审。至此，中石化胜利油田新增海洋石油探明储量突破1000万吨，达到1261.05万吨，创下近10年来的新高。

随着陆地油气资源的逐渐减少，各国很早就把目光投向了海洋。在全球范围内，根据Statista给出的数据，各大石油公司对浅水油气资源的勘探和开采已经开始，深水甚至超深水的石油钻井项目已经变得更加普遍和必要。

在中国，海上油气钻井和生产主要集中在浅海地区，向深海进军近年来才刚刚开始，重点是东海和南海区块。但由于东海部分海域存在“争议问题”，开发进程缓慢，南海深水油气开发仍是目前的重点。

海洋钻井平台是海洋石油开发的基础。

无论是浅海石油钻井还是深海，所有活动都必须在海上钻井平台上进行。与陆地钻井平台不同的是，海上钻井平台空室的面积有限，被称为“移动式海上陆地”。需要综合考虑如何设计人员生活用房空房间、钻井和安全救生设备等。

除了空的空间小，海上钻井平台还需要在复杂海况下保持稳定性。对于海上钻井平台来说，稳定性非常重要，因为在海面上的一个固定点进行钻井生产时，如果位置发生偏移，生产钻杆就有可能断裂，这样的灾难性后果是无法估量的。

海上钻井平台看似“漂浮”在海面上，实则不然。这种平台可以分为三类:第一类是钻井平台下面有“长腿”，固定在海底；第二种；平台虽然是浮动的，但是由很多锚链固定，属于半潜式平台。第三，平台确实浮在海面上，底部有动力装置，抵抗海水的流动，将平台固定在一定的位置。这个平台技术是最先进的。

自升式钻井平台的支腿固定在海底，由支腿支撑并位于海面之上。

对于浮动半潜式钻井平台，在其周围使用锚链，以减少风浪对平台稳定性的影响。

自带动力定位系统(下部红色为动力定位装置，保证平台不会随风浪漂移)，与传统锚泊定位方式相比，该系统无需锚链即可实现海上浮动装置的定位，减少了繁琐的锚泊程序，工作深度超过1000m。

在世界海上钻井公司中，墨西哥国家石油公司拥有最多的海上钻井平台，其次是马来西亚国家石油公司。从2010年到2014年，全球深水油气项目资本支出的三分之一花在了拉丁美洲，这并不奇怪，因为上述两家公司都位于拉丁美洲。

截至2018年1月，全球各产油区、墨西哥湾(美国)和北海(欧洲)的海上钻井平台数量聚集了钻井平台的大量数据来源:Statista。

截至2019年7月，各国拥有的海上钻井平台数量数据来源:今日海上能源。

目前中国的海上钻井平台，尤其是深海钻井平台，主要掌握在中海油手中。当然，中石油也有一些海上钻井平台。

中国“三桶油”有一定的钻井生产能力，但不具备生产钻井平台的生产能力(当然浅水领域使用的设备，中国石油天然气集团公司相关子公司有设计制造能力)。事实上，海洋石油开采是一个复杂的分工体系，涉及很多方面。世界上大部分油气公司都有自己的钻采团队，但不一定有海上平台。

对于没有海上钻井平台的石油公司，如果取得海上油气田，可以租赁平台进行钻井生产。或者将所有钻采任务“外包”给拥有海上钻井平台的油田服务承包商，石油公司只需接收钻采后获得的石油。

前几年油价低迷，石油行业进入寒冬。考虑到成本因素，海洋石油钻探行业是重灾区。油价下跌以来，很多平台都处于“关闭”状态，尤其是那些老式的钻井平台，在被拆除之前，可能会一直呆在岸上。然而，随着2018年后油价的回升，相关专业机构的研究数据显示，全球海洋钻井平台市场正在“走出低谷”。

根据海上钻井平台咨询公司Baseoe Offshore的最新报告，中国有近60个海上平台。考虑到中国的能源独立政策和土地资源的减少，未来中国将增加海上钻井和生产，因此对钻井平台的需求将增加。

海洋钻井平台的建造和设计在中国起步较晚。

1887年，hlwilliams在加利福尼亚海岸钻了第一口油井，从此拉开了世界海洋石油工业的序幕。从那以后已经过去了一个多世纪。第二次世界大战后，发达国家的石油勘探区域进一步向远海扩展，深海石油钻井平台的研发热潮也在80年代后期兴起。技术创新层出不穷，海洋油气开发深度突飞猛进。

由于海上钻井起步落后于西方国家，上世纪中国自建钻井平台的装备经历了三个阶段:使用陆地钻机(勘探一号、渤海一号、渤海三号等。)，成套引进国外钻机(渤海5号、7号、勘探3号等。)并逐步提高国产化程度(胜利四号)。

1964年至1965年，茂名石油公司研究所研制成功了第一台自制的“浮子式”钻井装置。从今天的技术角度来看，它的结构非常简单。采用两个500吨打捞筒作为基础(浮式平台)，基础上安装钻机。该装置在莺歌海村过水口外离岸4公里处，水深仅15米，钻有3口海上探井。

此后，我国先后建成渤海一号、三号、五号、七号、九号、十一号；勘探一号和勘探三号；胜利一、二、三；在获得一定经验的基础上，也为国外公司搭建平台，包括新加坡华昌国际公司的JU-200，美国贝克海洋公司的大足三(2)。同时还从国外购买了钻井平台，包括渤海二号、四号、六号、八号、十号、十二号；南海一号、二号、三号；探索二号；胜利四号。从被点名数字的奇偶数，基本可以识别钻井平台是“自建”还是“外购”。此外，渤海和胜利系列平台在渤海湾作业，南海系列平台在南海作业，勘探系列平台在东海作业。

装配能力增强是否是完全独立的设计还有待讨论。

进入新世纪，中国的海洋钻井平台建设实力也在迅速提升。2011年，中国建成第一座深水半潜式钻井平台“海洋石油981”，作业水深3000米。该平台于2012年正式开始在南海钻井。南海资源多达300亿吨，但70%在深水区。“海洋石油981”建设前，国外深水能力达到3000米，而国内深水钻井能力只有500米，导致南海资源得不到有效开发。

“海洋石油981”平台的重要性毋庸置疑，但建造它需要大量的时间和金钱。上海外高桥承接了“981平台”，2006年开始设计建造。耗时近6年，耗资60亿元。“海洋石油981”平台的经验对上海外高桥来说是宝贵的经验，但从纯商业的角度来看，6年的交付时间确实有点太长了。该平台由美国F&G公司的EXD系统平台设计。在此基础上，对动力定位能力和锚定定位进行了优化和增强。它是国外公司设计理念、技术、设备的集成，不能说是完全独立的设计。

两年前，中国在南海创下了可持续开采可燃冰的世界纪录。正是“蓝鲸一号”创造了这个世界纪录平台。这个巨人总重量为43，000吨，依靠自己的动力系统每小时行驶18.5公里。它配备了世界上最先进的定位系统。通过调整螺旋桨的方向和速度，可以在大风浪面前保持稳定。

烟台莱佛士建造的“蓝鲸1号”和“蓝鲸2号”实际上是Frigstad D90半潜式钻井平台，原属Frigstad(新加坡)和CIMC合资公司Frigstad Deepwater所有。2016年底，Frigstad退出了这项投资，并将其在Frigstad Deepwater的所有股份出售给CIMC的子公司。

新加坡Frigstad公司设计的Frigstad D90半潜式钻井平台来源:Frigstad公司官网

对于“蓝鲸一号、二号”，其基础设计由新加坡Frigstad公司完成，国内只做详细设计和生产设计，技术含量较低。至于核心设备，钻孔系统由NOV公司完成，电子系统来自西门子，动力定位系统购自康斯堡，烟台莱佛士负责组装。所以，虽然CIMC建造了这个代表世界最先进水平的“蓝鲸一号”，但还不能说CIMC掌握了全部核心技术，在控制系统、泥浆系统、提升系统、起重机等方面还需要依赖国外企业。

国内外在海洋核心装备发展上的差距亟待弥补。

目前国内真正具备半潜式钻井平台生产能力的厂商屈指可数，如烟台来福士、中远南通、大连重工、招商局重工(“造岛神器”鲸鱼挖泥船的建造者)。这些公司的平台建造能力也得到了国际主流石油公司的认可。中国最早的半潜式平台属于烟台莱佛士，后来被CIMC收购。

上海外高桥的“拳头产品”是好望角散货船。虽然也在尝试海洋工程装备，比如之前建造的“海洋石油981”平台，但作为新进入者，实力有限，需要国家补贴。业内人士表示，上海外高桥的海上钻井平台，除了国家订单之外，几乎没有大的国际订单。但中远和大连重工都拿到了像Seadrill这样的国际顶级深海钻井公司的订单，莱佛士的很大一部分订单也是国际企业的订单。

浮式生产储油船(FPSO)是海洋产业的“高富帅”，工艺复杂，成本高。它的拥有者主要分为两类:一类是财大气粗的石油公司，像“三桶油”里的中海油；二是服务于石油公司的FPSO专业运营商，如MODEC、SBM、BW、Offshore等。现役的FPSO大部分是油轮改建的，只有一小部分是新建的。

来源:shipspotting官网

目前国内FPSO建造情况是，大部分企业只建造船体部分，而测试技术的上层模块和设备仍由MODEC、AKER、Dyna-mac、Mcdermott等巨头建造。对于核心的高附加值部分，国内企业还很难涉足。

对于FPSO这样的高端海洋工程建设，欧美占据高附加值产品(高附加值设备和工程总承包)市场，包括Aker、NOV、MCDERMOTT、SBM等企业。日本、韩国、新加坡也有一定地位，代表企业有三菱、现代、大宇、三星、吉宝等。

各国海洋工程装备制造实力的差异也是由资源和技术决定的。欧洲背靠北海，美国拥有墨西哥湾。这些发达国家有经济做后盾，有先进的技术和“油田”试验场，所以海洋装备的制造实力肯定是很强的。后来随着劳动力成本的增加，欧美把附加值低的制造业转移到了没有油气资源但有技术实力的日本、韩国、新加坡。在此基础上，日本和韩国新提升了海工装备制造能力。

2008年的金融危机对世界航运业产生了巨大的影响，也给中国的造船业带来了致命的打击。许多企业将离岸产业视为产能转移的理想阵地。之后，随着世界深水油气开发的加快，海工装备需求增加，因为欧美日韩新占领高端制造业，低端制造业大量流入中国市场。

结束语

国内海洋钻井起步晚于西方国家，导致海洋平台设计和建造实力落后于发达国家。进入新世纪后，国内企业的建造实力在稳步提升，已经建成了“蓝鲸一号”这样先进的海洋平台。值得注意的是，海洋钻井平台是一项综合性工程，组装能力的提升并不意味着自主设计实力的提升。在基础设计和核心设备制造方面，中国与西方的差距仍有待弥补。