編者注：本文原載于《經濟參考報》，時間：2011年6月16日，轉載僅為提供資料。

　　隨著國際石油勘探轉向深海大趨勢的形成和南海深水資源的發現，進入21世紀，中國向深海進軍的步伐明顯加快。2011年5月23日、24日，中國打造的深海利器“海洋石油981”、“海洋石油201”的相繼誕生，中國終於在世界深海油氣開發陣營有了一席之地，也標誌著中國造船業在海工領域自主研發和國際競爭能力的飛躍。

　　人們追蹤陸地油田的脈絡來到海邊

　　1896年，美國在加利福尼亞海岸，為開發由陸地延伸至海裏的油田，從防波堤上向海裏搭建了一座木質棧橋，安上鑽機打井，這是世界上第一口海上油井。

　　最初的海上勘探採用這種棧橋或人工島的方式。1920年，委內瑞拉在馬拉開波湖利用木制平臺鑽井，發現了一個大油田。1922年，蘇聯在裏海巴庫油田附近用棧橋進行海上鑽探成功。1936年以後，美國又在墨西哥灣的海上開始鑽第一口深井，1938年建成世界上最早的海洋油田。

　　20世紀40-60年代，隨著焊接技術和鋼鐵工業的發展，相繼出現了鋼質固定平臺、坐底式平臺、自升式平臺等鑽井裝置。1947年，美國在墨西哥灣首次用鋼結構鑽井平臺鑽出世界上第一口商業性油井，引發了世界範圍內海洋石油開發的熱潮。1950年，出現了移動式海洋鑽井裝置，大大提高了鑽井效率。1951年，沙特阿拉伯發現了世界上最大的海上油田。

　　1960年，中國在鶯歌海開鑽了中國海上第一井———“英衝一井”，水深15米。

　　20世紀60年代後，隨著計算機技術和造船、機械工業的發展，建成各種大型複雜的海上鑽井、採集、儲輸設施，促進了海上油氣開採的迅速發展。

　　目前，世界上有近千座海上石油鑽井平臺，遍及世界各大洋。墨西哥灣是世界上鑽井最活躍的近海區域，正在作業的就有19000多口井。在海灣地區作業的近海鑽井船有120多艘。美國路易斯安那娜州沿岸有鑽機近百座。挪威、巴西等國的海上石油鑽探興旺。20世紀80年代，海上勘探的國家已逾100個，海上産油國超過40個。近20年中，海洋原油産量的比重在世界總産油量中增加了一倍。

　　目前，海洋能源資源已成為全球可持續發展主流能源體系的重要組成部分。據中國工程院院士、中海油總公司副總工程師曾恒一介紹，海洋能源開發要瞄準四大戰略領域：第一是海洋石油的深水領域。全球海洋石油資源量44%在深水。第二個領域是L N G (液化天然氣)領域。進入21世紀，世界油氣12項重大發現中有八項在海洋，其中七項是天然氣。第三個領域是天然氣水合物。這是一種新興能源，是天然氣的甲烷，在低溫高壓下以固體狀況存在海底。據估計，全球天然氣水合物資源量相當於煤、天然氣、石油三者資源量總和的五倍。第四個領域是海洋能，這是取之不盡的低碳能源，開發潛力巨大。

　　據統計，海洋蘊藏了全球超過70%的油氣資源，全球深水區最終潛在石油儲量高達1000億桶，深水是世界油氣的重要接替區。近十年來，人們新發現的探明儲量在一億噸以上的油氣田70%都在海上，其中一半以上又位於深海。

　　目前，國際石油界的普遍共識是，陸上油田尚具潛力的地區僅有中東、中亞等地，而過去30年東、西半球兩個最重大的油田發現均來自海洋。根據各種權威機構的數據源顯示，海洋石油資源將是未來原油産量增長的重要來源，全球50%以上的油氣産量和儲量將來自海洋。

　　隨著發達國家海洋勘探開發技術與裝備日漸成熟，海上油氣産量繼續增長，開採作業的範圍和水深不斷擴大，墨西哥灣、西非、巴西等海域將繼續引領全球海洋油氣勘探開發的潮流。

　　最近發現的兩處新油田位於深海區，墨西哥灣的“傑克2號”油田位於海平面以下2000米處。要觸及油層需要安裝8000米長的管道，而抽出石油需要的實施費用也十分昂貴。巴西近海岸潛在的石油儲量第三大的卡裏奧卡油田，位於水下2000米，海床以下6700米處。在如此條件下建造油井存在著巨大的工程挑戰。

　　埃克森美孚的威廉康明斯認為：“地球上所有易開發的油氣幾乎都被發掘了。現在的工作更為困難，石油勘探和開採工作需要在更具挑戰的環境和工作區域裏進行。”

　　海洋石油開發：創新的三千米深度

　　2011年1月5日，中國海洋石油總公司宣佈，2010年，中海油國內油氣年産量首次突破具有標桿意義的5000萬噸油當量，達到5180萬噸，等於為國家建成了一個“海上大慶油田”。

　　據介紹，1982年中國海油成立時，原油年産量僅九萬噸；經過28年發展，不僅油氣産量登上5000萬噸新臺階，更建立起完整的海洋石油工業體系，技術水平、裝備水平、作業能力和管理能力均處於亞洲前列，並得到國際同行的廣泛認可。淺水已經不足懼，進軍深水成為中國海洋石油的下一個戰略目標。

　　從300米到3000米

　　中海油工程建設部總經理金曉劍向記者透露，走向深海戰略2003年開始醞釀，2004年，中海油總公司決定拿出1000萬元打造深海工程裝備。從2005年起，連續三年，主要是了解和認識國際發展狀況，決策選擇什麼樣的型號，把腦子裏的概念變成設計圖紙。從2008年起，把紙上的東西，變作真正的裝備。

　　早在1983年，我國就成功自主開發出“勘探三號”半潛式鑽井平臺，具備300米以內水深油氣田的勘探、開發和生産能力，屬於第二代、第三代世界水平。20多年來，我國海上鑽井能力最大水深達505米。

　　曾恒一告訴記者，淺水、深水，在世界範圍內並沒有固定標準，僅僅是反映海洋工程發展的水平。對中國來説，300米水深以上即為深水，國際上有種説法，超過500米為深水。而業界普遍認為，1500米以上為超深水。從淺水到深水，主要是依據海上工程裝備能力。

　　按照國外技術發展的路徑，海洋鑽井能力從300米到500米，500米到750米或1000米，然後是1500米、2000米、2500米、3000米，目 前 國 外 深 水 鑽 井 能 力 已 經 達 到3052米。

　　據統計，全球發現的油氣儲備中，就已有2/3來自深海。國際知名的石油公司B P(英國石油公司)、雪佛龍、荷蘭皇家殼牌、戴文能源以及必和必拓等在墨西哥灣的深水海域都有鑽探作業。由此可見，各石油巨頭在跑馬圈地和開發鑽探這些新油田的技術方面展開的競爭相當激烈。

　　中國為什麼要定3000米作為標尺？金曉劍説，一方面，別人已經把這個過程走完，我們可以實現跨越式發展；另一方面，與我國海底的地形地貌有關。從我國自身海洋資源條件看，東海近海大陸架和大陸坡比較寬，走200公里水深不超過200米，而南海海底就很陡，走到200公里以外，一個陡坡水深很快就下到1500米。中國海洋石油開發正在走向深水，南海石油儲量非常豐富，75%的面積處在深水。在南海勘探，必須要有3000米鑽井能力，才能把主要的地方覆蓋。

　　走向深海的聯合艦隊

　　大 型 深 水 裝 備 是 “ 流 動 的 國土”，載著我國海洋石油工業走向深水使命的中國海洋石油總公司，從“十一五”以來大力推動深水發展戰略，打造五種型號、六艘可在水深3000米海域工作的深海工程裝備，分別擔負從地球物理勘探、地質勘察、鑽井作業、海底鋪管、物資保障等不同職能。

　　這六艘船分別為：一艘“海洋石油720”12纜深水物探船、一艘“海洋石油708”深水地質勘察船、一艘“海洋石油981”深水半潛式鑽井平臺、一艘“海洋石油201”深水鋪管起重船，另外兩艘為深水大馬力三用工作船，組成中國深海油氣開發的“聯合艦隊”。據悉，“5型6船”均由我國自主研發，開始具備深海油氣開發所需要的硬體能力。

　　2011年1月26日，全球首艘3000米深水工程勘察船“海洋石油708”在中船龍穴造船基地海工區出塢。據了解，到一個地方打井，一定要對那裏的海底有所認識。在深海，要放帶上探測儀的“深檢器”，像潛艇一樣，進行水下勘察，這就是“深水工程勘察船”的使命。

　　2011年4月22日，12纜地球物理勘探船“海洋石油720”在上海命名交付。作為亞洲首艘最新一代三維地震物探船，該船工作水深可達3000米，可在五級海況和三節海流情況下採集地震數據，並配備了世界上最先進的探測和預處理系統。金曉劍解釋説，過去説船拖的纜數越多，覆蓋面積越大，勘探效率越高。在深海，最有效的就是大面積拖網，以便把更多的地震資料取回。這就是深水地球物理勘探船即深水物探船要發揮的作用。

　　2011年5月23日，自重超過3.1萬噸，甲板面積相當於一個標準足球場大小，從船底到鑽井架頂相當於45層的高樓，電纜總長度超過900公里，最大作業水深3050米，最大鑽井深度12000米的3000米深水半潛式鑽井平臺“海洋石油981”順利交付。

　　2011年5月24日，“海洋石油201”深水鋪管起重船，在江蘇如皋港命名，該船總長204.65米、型寬39.2米、型深14米，它集成創新了多項世界頂級裝備技術，配置了包括全 電 力 推 進 、D P 3動 力 定 位 、“S” 型 深 水 雙 節 點 鋪 管 系 統 、4000噸重型海洋工程起重機等一系列國際上最先進的技術和裝備，能在除北極外的全球無限航區作業。

　　金曉劍告訴記者，以上介紹的4型4船是完全獨立工作的，另有兩艘大馬力深水三用工作船分別擔負“起拋錨”和“供應船”的職能。比如鑽井平臺船，自己有動力，但是如果長距離在海上走，需要拖帶；或者水不是太深的時候，要拋錨，拋錨它自己不能拋，需要另外的船來幫助。此外，所有這些船，在海上工作，都需要別的船給它送油、水等補給。

　　2011年5月23日，中海油服投資建造的國內第一艘大馬力深水三用工作船“海洋石油681”在武漢下水。該船是專為“海洋石油981”深水作業量身打造深水工程船舶。

　　中國海洋石油總公司董事長王宜林表示，“五型六船”的建造完工和即將服役作業，標誌著我國海洋石油工業的“深水戰略”即將邁開實質性步伐。

　　真正走向深海，路還很長

　　一位業內的管理者比喻，之前在陸地，每天一個平臺打一口井，可能只花10萬、20萬成本；之後到淺水，習慣了150萬人民幣的規模，如今到了深海，每天就要支出150萬美元……就如同進入一個新的房間，總覺得到處都彆扭。現在，只實際解決了幾個簡單問題，比如有了鑽機，可如何使這個鑽機連續的用下去，才是未來面臨的課題。

　　“一口井打下去，好幾千萬美元，決策起來手哆嗦不哆嗦。”金曉劍對記者説。我們有沒有做好準備，讓“海洋石油981”鑽井平臺連續有效地運轉下去。這就是説，我們要準備足夠的井讓它打。在打井的過程中，怎麼才能再造第二條，第三條鑽井平臺……要問與世界有多大差距，只能回答，我們是剛剛進門：管理工作，剛剛入門；思想觀念，剛剛入門。

　　深海石油勘探，別人走了幾十年，中國還只是在追趕。希望在下一個十年中，迎頭趕上別人三十年走過的路，儘快地走到一定水平。

　　科技創新：走向深海的驅動力

　　長期以來，歐美公司在海洋裝備設計和高端製造領域世界領先，壟斷著這一領域的核心技術。2000年以來，我國共建造平臺40余座，70%以上是歐美公司設計。

　　隨著亞洲國家海洋工程裝備製造業日漸成熟，韓國、新加坡、中國和阿聯酋成為主要的海洋工程製造國，韓國則壟斷了鑽井市場。

　　俄羅斯、巴西等資源大國也進入了工程製造領域。近年來，依託本國海洋油氣資源開發的巨大需求，巴西和俄羅斯開始培育本國的海洋工程裝備製造業，正在成為世界海洋工程裝備新的競爭者。

　　為打造深海利器，作為國家中長期科技發展規劃重點項目、國家863高科技發展規劃的重點項目和國家重大科技專項，12纜地球物理勘探船、3000米深水工程勘察船、3000米深水半潛式鑽井平臺、3000米深水鋪管起重船、大馬力深水三用工作船建造過程中，取得了一批創新成果與專利，多項創新成果在國際國內處於領先位置。

　　以“海洋石油981”為例，取得了六個世界首次的科研成果：

　　———首次採用200年一遇的風浪參數加上南海內波作為設計條件，大大提高了平臺抵禦災害能力。

　　兩個因素成為設計創新依據。一是我國南海颱風頻繁，而且靠近深淺交界處，有些特定奇怪的現象，比如“內波”等；二是，近些年極端天氣的頻率增高。記者了解到，“海洋石油981”比參照船長了五米，高了四米，穩定性和防止風浪都得到了提高。金曉劍説，“兩百年一遇”這個設計，國際上目前還沒有，我們首次採用這個標準，是建立在科學實驗科學計算基礎上的。

　　———首次採用3000米水深範圍DPS- 3動力定位、1500米水深範圍錨泊定位的組合定位系統。

　　這項創新的關鍵點在兩種“動力定位”的組合。據業內人士介紹，一般是用拋錨的辦法固定船隻位置，如果水太深，拋錨就不管用了。採用“雙動力定位”，就是在淺水，用拋錨的方式；水深了，再用動力定位。這樣兩種組合用在一條船上，國際上沒有先例。

　　———首次突破半潛式平臺可變載荷9000噸，為世界半潛式平臺之最。

　　一位從事海洋石油作業的工程師對記者説，“海洋石油981”可以把打一口井所有用的東西都帶上了。據了解，通常海洋工程船舶的可變載荷是3000-4000噸，也有7000噸的。帶越多可變載荷，意味著船內要有越大的浮箱。浮箱越大，水阻力就越大，船在推進時的馬力就要越大。

　　———首次成功研發世界頂級超高強度R5級錨鏈，引領國際規範的制定。

　　金曉劍説，如果想提高拉力，最簡單的就是加大鏈的直徑，但是鏈越粗，就越重。如果同等的直徑，使用高強鋼，不增加重量還能提供更大的拉力，是最理想的。R 5和R 4錨鏈，兩個直徑都一樣，都是84毫米的鋼環。R 4的拉力大概是730多噸，R 5是800多噸，多出來100噸，且不增加重量。

　　據了解，目前世界上造R 5錨鏈的只有三家，挪威、西班牙、中國。中國亞星公司與寶鋼合作研製開發出R 5錨鏈，還把R 5錨鏈的規範尺寸做出了標準。這是在國際船級社的監督下完成的，隨後他們的標準成為全球公認的標準。金曉劍告訴記者，現在亞星企業不僅為世界提供這種錨鏈，還提供標準。

　　———首次在船體的關鍵部位系統地安裝了傳感器監測系統，為研究半潛式平臺的運動性能、關鍵結構應力分佈、錨泊張力範圍等建立了系統的海上科研平臺，為我國在半潛式平臺應用於深海的開發提供了更寶貴和更科學的設計依據。

　　研究人員認為，這個平臺，也可以作為一個長久觀察的“實驗基地”。如果其中當中出現其他的問題，通過傳感器就能及時發現，同時也能為今後提供更準確的數字。這些數據，會幫人們長期的把這類船做得更好。

　　———首次採用了最先進的本質安全型水下防噴器系統，在緊急情況下可自動關閉井口，能有效防止類似墨西哥灣事故的發生。

　　有關專家認為，導致墨西哥灣漏油事件發生的一個重要原因是，事故發生時，人們無法把向外噴油的油井關閉。之前的海洋鑽井平臺，大家認為有四種方式足以控制了，或者是在現場關閉；或者退居到房間關閉；或者是撤離了，在船上遙控；實在不行，水下機器人下去，關閉。但是，在墨西哥灣事故的發生過程中，人們發現這四種方式都失效了。眼下，人們只有想第五種方式———“本質關閉”。就是除了這四種外，還有什麼是失控的，可以用各種方式來設定關閉條件。這個關閉條件，就是加裝幾個傳感器，在失效的情況下系統可以自動關閉。“海洋石油981”首次採用這個系統。

　　回顧海洋工程裝備的創新之路，金曉劍深有感觸地總結創新有三個重要因素：首先是動因，思想上想不想創新，是拿別人成熟的東西做，還是把別人的成果與我們的實際相結合，在設計和使用上加以改進，更適合我們的條件。如果一定要找到最適合自己的東西，就需要去創新；其次是決心，就是面對困難時能否克服；第三是有多少資源可以實現創新。要知道在目前的狀態下，花多少錢，用多少資源，能實現創新。