“藍(lán)鯨1號(hào)”海上鉆井平臺(tái)是目前全球作業(yè)水深、鉆井深度最深的半潛式鉆井平臺(tái)。憑借著它的雙鉆井系統(tǒng)、防砂技術(shù)以及最高級(jí)的動(dòng)力定位系統(tǒng)，為中國(guó)首次試采可燃冰成功立下首功。
?。扇急刺烊粴獾乃衔铮涮N(yùn)藏量極為豐富，被認(rèn)為是一種清潔的未來(lái)能源）
今年5月18日，中國(guó)宣布首次試采可燃冰成功，這一切，離不開一個(gè)大塊頭—— “藍(lán)鯨1號(hào)”半潛式鉆井平臺(tái)。
“藍(lán)鯨1號(hào)”長(zhǎng)什么樣？它又是如何開采可燃冰的呢？
?。ā八{(lán)鯨1號(hào)”海上鉆井平臺(tái)）
（一）海工裝備里的“航空母艦”：37層樓高、甲板有足球場(chǎng)那么大
在講今天的主角之前，我們先來(lái)初步了解一下海上鉆井平臺(tái)的分類。
根據(jù)海底深度的不同，海上鉆井平臺(tái)的類型也有所區(qū)別，總體上可以分為兩類：
?。êＩ香@井平臺(tái)分類）
1、固定式平臺(tái)：
通常我們?cè)诮Ｌ幰姷降你@井平臺(tái)一般為固定式結(jié)構(gòu)，整個(gè)平臺(tái)固定在大陸架上，分為導(dǎo)管架式、混凝土重力式和深水順應(yīng)塔式。
2、移動(dòng)式平臺(tái)：
多用于深海，分為自升式、半潛式和鉆井船。
?。ǖ湫桶霛撌狡脚_(tái)結(jié)構(gòu)）
“藍(lán)鯨1號(hào)”作為世界上作業(yè)水深最深的鉆井平臺(tái)，為滿足深海操作的需求而采用鉆井船的形式，只不過(guò)它是半潛式的，上部為工作甲板，下部為兩個(gè)下船體，用支撐立柱連接。工作時(shí)下船體潛入水中，甲板處于水上安全高度，水線面積小，波浪影響小，穩(wěn)定性好、自持力強(qiáng)、工作水深大。
那么，“藍(lán)鯨1號(hào)”這艘“大船”究竟有多大呢？
“藍(lán)鯨1號(hào)”是目前世界上最大、鉆井深度最深的海上鉆井平臺(tái)。整個(gè)平臺(tái)長(zhǎng)117米，寬92.7米，甲板面積相當(dāng)于足球場(chǎng)大小，高度118米，從船底到鉆井架頂端有37層樓高。該平臺(tái)重達(dá)4.2萬(wàn)噸，排水量7萬(wàn)噸，這個(gè)排水量，比中國(guó)“遼寧號(hào)”航空母艦的滿載排水量還要大喲。
這樣一個(gè)大家伙的造價(jià)達(dá)到7億美金，整個(gè)平臺(tái)擁有27354臺(tái)設(shè)備、40000多條管路、5000多個(gè)MCC報(bào)驗(yàn)點(diǎn)，最大作業(yè)水深3658米、最大鉆井深度15240米、電纜拉放長(zhǎng)度達(dá)120萬(wàn)米，相當(dāng)于從北京到上海的距離。
看到這些華麗的數(shù)據(jù)，你可能依然對(duì)“藍(lán)鯨1號(hào)”的能力持懷疑態(tài)度。俗話說(shuō)，是騾子是馬，拉出來(lái)溜溜。就在“藍(lán)鯨1號(hào)”剛剛交付不久，就有一個(gè)重大的使命落在了它的肩上——前往中國(guó)珠海市東南320千米南海神狐海域的井位開采可燃冰。
?。ā八{(lán)鯨1號(hào)”從可燃冰礦中開采天然氣）
“藍(lán)鯨1號(hào)”首秀表現(xiàn)如何呢？
（二）兩套鉆井系統(tǒng)，效率提高30%
通常的鉆井平臺(tái)都是一個(gè)鉆塔，一套鉆井系統(tǒng)，而“藍(lán)鯨1號(hào)”則擁有兩套鉆井系統(tǒng)。
（“藍(lán)鯨1號(hào)”的雙鉆塔）
在鉆井作業(yè)時(shí)，船舷兩側(cè)的頂驅(qū)會(huì)不斷將幾十米一根的管子提起、連接，然后再送進(jìn)地下。過(guò)去的鉆井平臺(tái)用一個(gè)頂驅(qū)鉆井，需要接一會(huì)兒，停下來(lái)，再鉆一會(huì)兒，鉆井越深，需要的管子就越長(zhǎng)，頂驅(qū)接管時(shí)間也就越多，這樣走走停停的方式無(wú)疑降低了效率。而“藍(lán)鯨1號(hào)”則雙鉆塔同時(shí)工作，一邊打井、一邊接管，鉆井效率至少提高30%。
（三）防砂技術(shù)：讓黑黝黝的可燃冰變“白”
可燃冰理論上來(lái)說(shuō)應(yīng)該像冰一樣純潔美麗，但海底的可燃冰卻是這個(gè)樣子的：
?。ê５卓扇急?/p>
之所以看起來(lái)黑黝黝的，是因?yàn)榭扇急旌显诤５椎哪嗌持?，這種類型的可燃冰資源量占全球可燃冰總量90%以上，開發(fā)難度極大。在日本2013年和2017年的可燃冰開采試驗(yàn)中，都是因?yàn)楹５椎哪嗌扯伦°@井通道而被迫停止開采。
“藍(lán)鯨1號(hào)”采用了“地層流體抽取”、“未成巖超細(xì)儲(chǔ)層防砂”、“天然氣水合物二次生成預(yù)防”等先進(jìn)的防砂及巖屑回收技術(shù)，通過(guò)保證流體的抽取來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的降壓，實(shí)現(xiàn)海底水、沙、氣的有效分離，方法可靠，可持續(xù)有效發(fā)揮作用，保證產(chǎn)氣通道狀態(tài)良好。
（四）配置最高級(jí)別動(dòng)力定位系統(tǒng)，臺(tái)風(fēng)中穩(wěn)如泰山
盡管“藍(lán)鯨1號(hào)”體型巨大，但在臺(tái)風(fēng)影響下的大海中不過(guò)是一葉扁舟罷了。這次試采期間，“藍(lán)鯨1號(hào)”曾遭遇了12級(jí)以上的臺(tái)風(fēng)，不過(guò)鉆井平臺(tái)仍然牢牢釘在工作海域，可燃冰試采一秒也沒有停頓。
（“藍(lán)鯨1號(hào)”在臺(tái)風(fēng)影響下持續(xù)工作）
之所以能夠在12級(jí)臺(tái)風(fēng)中穩(wěn)如泰山，多虧了其配備的“定船神針”——DP3動(dòng)力定位系統(tǒng)（動(dòng)力定位簡(jiǎn)稱DP，共分為3級(jí)，其中DP3級(jí)是國(guó)際海事組織認(rèn)定的最高動(dòng)力定位級(jí)別）。
DP3根據(jù)傳感系統(tǒng)的測(cè)量信息，得到平臺(tái)位置和艏向的估算值，并將該值與工作位置處的設(shè)定值進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)控制算法計(jì)算生成控制指令，并通過(guò)控制系統(tǒng)將動(dòng)力分配到對(duì)應(yīng)的推進(jìn)器上，推進(jìn)器產(chǎn)生推力以抵消臺(tái)風(fēng)作用的影響。
相比于一般船只的錨泊定位，動(dòng)力定位系統(tǒng)自身提供動(dòng)力，能更加機(jī)動(dòng)靈活地適應(yīng)深水操作環(huán)境，并有效應(yīng)對(duì)極端氣候環(huán)境的影響。
（五）水下防噴器：防范開采污染爆炸事故
大家都知道井噴是石油開采中的一種嚴(yán)重事故，如果海上鉆井平臺(tái)出現(xiàn)水下井噴，輕則造成海洋污染，重則可能導(dǎo)致整個(gè)平臺(tái)出現(xiàn)爆炸。
（2010年墨西哥灣“深水地平線”鉆井平臺(tái)爆炸造成的原油泄漏在海面形成污染帶）
為了防范水下井噴，藍(lán)鯨1號(hào)配備了主副兩套15000psi壓力級(jí)別的水下防噴器，每套防噴器配備三組剪切閘板，而剪切閘板是井噴控制的最后一道屏障。如此配置，大大提升了常規(guī)井下壓力控制設(shè)備的能力，保證了試采作業(yè)安全。
結(jié)語(yǔ)
可燃冰是未來(lái)全球能源發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，而“藍(lán)鯨1號(hào)”這個(gè)目前全球作業(yè)水深、鉆井深度最深的半潛式鉆井平臺(tái)，適用于全球深海作業(yè)，是當(dāng)之無(wú)愧的海上霸主。
不過(guò)，可燃冰成功試開采，僅是萬(wàn)里長(zhǎng)征邁出關(guān)鍵性一步，由于可燃冰的開采成本高，同時(shí)風(fēng)險(xiǎn)不可控，稍有不慎很容易對(duì)海洋生態(tài)以及大氣環(huán)境造成破壞，所以中國(guó)未來(lái)要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化開采，仍有很長(zhǎng)的路要走。
聯(lián)系客服
