各位專家，各位代表，上午好!我報(bào)告的題目是深水工程技術(shù)戰(zhàn)略發(fā)展分析。
我想從四個(gè)方面來談?wù)勎业挠^點(diǎn)，一個(gè)就是說目前國(guó)外深水開發(fā)的模式及主要裝備，第二個(gè)談?wù)勥@些主要裝備的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，第三個(gè)回過來看看南海開發(fā)近期和遠(yuǎn)期的可能采用的開發(fā)模式，也就是說它會(huì)涉及到什么樣的裝備，第四個(gè)落腳點(diǎn)還是在我們國(guó)家，會(huì)上很多代表都質(zhì)疑為什么我們國(guó)內(nèi)的國(guó)產(chǎn)化率這么低，為什么跟韓國(guó)、新加坡比，都是亞洲的國(guó)家，人家的硬件條件可能還比不上我們國(guó)家，但為什么人家能拿到訂單，我們拿不到。嚴(yán)格來說，我們國(guó)內(nèi)拿到的訂單，沒有生產(chǎn)裝備的，都是移動(dòng)式的，比如說自升式和深水的半潛式鉆井船，從專業(yè)的角度來說，可以進(jìn)塢修理的，短期在海上服務(wù)的。在海上服務(wù)的平臺(tái)，都是在韓國(guó)造的居多。
首先，我們來看看深水開發(fā)的模式。當(dāng)然我們國(guó)家實(shí)際意義上的深水開發(fā)剛剛開始，南海的荔灣，1500米深的，主要和國(guó)外的公司在合作開發(fā)。有三種模式，一種叫剛性開發(fā)模式，一種是柔性開發(fā)模式，還有一種是混合開發(fā)模式。
因?yàn)殚_發(fā)模式跟油藏和油的品質(zhì)是密切相關(guān)的，海工是定制型的裝備，我租用的話，可能油品質(zhì)不一樣，那就不能租來用，因?yàn)楦厦娴奶幚硌b備有關(guān)。剛性開發(fā)模式適用于油藏比較深，或者區(qū)塊比較大，儲(chǔ)量比較多，叫整裝油田，它的單鉆井一般可以在5公里范圍內(nèi)。
柔性開發(fā)模式呢，適用于油藏比較淺，它的控制范圍比較大，因?yàn)樗嵌嚆@井中心，就像陸地開采一樣，陸地油田叩頭機(jī)一個(gè)一個(gè)分布在油田上。另外還有一種，不是整裝的，小區(qū)塊的，這樣的話，柔性開發(fā)系統(tǒng)就比較適合。這兩種系統(tǒng)除了油藏的地質(zhì)性質(zhì)之外，還有一個(gè)儲(chǔ)藏的性質(zhì)，比如說油的品質(zhì)比較好，含硫量少，對(duì)井的干涉不頻繁，不需要頻繁性的修井的話，這樣的話，柔性開發(fā)模式是比較適合的。但如果你這個(gè)油田油含蠟量高或者含硫量高，就要經(jīng)常修井，這時(shí)候用柔性開發(fā)模式不合適了，要用剛性開發(fā)模式，因?yàn)閯傂蚤_發(fā)模式立管直接可以修井的，柔性開發(fā)模式不行，要專門租個(gè)修井船。
還有一種混合模式，這種混合模式呢，可以這么說吧，把兩種開發(fā)模式的優(yōu)點(diǎn)組合一下，但也不完全是這樣，要看油田本身開發(fā)的情況怎么樣，你有淺水開發(fā)的設(shè)施了，周邊小油田可以用柔性開發(fā)模式和剛性開發(fā)模式組合起來用，這也是根據(jù)除了油藏性質(zhì)，油的品質(zhì)和地質(zhì)環(huán)境之外，還有一個(gè)就是現(xiàn)有的開發(fā)設(shè)備，比如說南海淺海已經(jīng)開發(fā)得很好了，很短的距離就到深水了，這時(shí)候采用混合開發(fā)系統(tǒng)的可能性比較大，在深水區(qū)域，采用柔性開發(fā)系統(tǒng)。當(dāng)然像氣，可能柔性比較適合一點(diǎn)，因?yàn)闅獠缓�，但氣有一點(diǎn)，我們都知道可燃冰，可燃冰實(shí)際上就是天然氣在低溫高壓下變成固態(tài)了，不是低溫高壓下它還是液態(tài)的，油田也有這個(gè)問題，雖然是氣田，但如果注的水和氣凝結(jié)出來的水不融的話，它也會(huì)結(jié)構(gòu)的，這兩種因素要顧及的因素很多。
那我們看一下剛性開發(fā)系統(tǒng)有哪些裝備�，F(xiàn)在剛性、柔性有很多地方已經(jīng)分得不是特別嚴(yán)格了，剛性、柔性原來是從立管系統(tǒng)來的，剛性開發(fā)系統(tǒng)是用鋼性立管，柔性系統(tǒng)用的是柔性立管。剛性開發(fā)系統(tǒng)一定是干樹的，它的立管用的是TTR，配套的平臺(tái)，目前當(dāng)然不完全局限于它了，由于立管的改造，從剛性鑄件向順應(yīng)式發(fā)展，出現(xiàn)了干樹半潛，并不是說為了改善這兩種平臺(tái)的某些特性而出現(xiàn)的，而是水更深，比如說4000米。
柔性開發(fā)系統(tǒng)第一個(gè)主要特征，就是濕采油樹，然后它要有海底生產(chǎn)系統(tǒng)，也就是說把平臺(tái)上剛性開發(fā)系統(tǒng)簡(jiǎn)單的處理設(shè)備搬到水底下去了。我不知道現(xiàn)在處理設(shè)備發(fā)展到什么程度，但下面至少可以做簡(jiǎn)單的油氣水分離。再有就是它的立管，柔性立管，現(xiàn)在又發(fā)展出組合立管。為什么把臍帶纜放在這兒呢，因?yàn)楹芏鄷r(shí)候，我們對(duì)臍帶纜的要求跟立管是一樣的，它里面有電纜，有控制的液壓系統(tǒng)。再有一個(gè)它的平臺(tái)主要是兩大塊，一個(gè)是半潛，再有一個(gè)FPSO。FPSO因?yàn)榇徒Y(jié)構(gòu)不好，墨西哥灣過去一直是禁用的，現(xiàn)在開了。
那么這兩種開發(fā)模式，根據(jù)很多條件確定的，它整個(gè)投資比可以說是完全相比的，柔性開發(fā)系統(tǒng)前期的投入費(fèi)用非常小，但后期的維護(hù)費(fèi)用非常多，就是修井。剛性開發(fā)系統(tǒng)初期開發(fā)費(fèi)用很大，但后期維護(hù)費(fèi)用就非常非常小了。混合開發(fā)系統(tǒng)，完全是根據(jù)油田是初次開發(fā)還是已經(jīng)有了很多基礎(chǔ)設(shè)施來確定的。像我們國(guó)家目前發(fā)現(xiàn)的這兩個(gè)，一個(gè)荔灣，一個(gè)流花，都是從200米、300米，很快進(jìn)入了1500米，陸坡很陡，用這種混合系統(tǒng)可能性比較大。
下面談?wù)勚饕b備，一個(gè)是剛性開發(fā)系統(tǒng)的Spar，這個(gè)墨西哥灣用得比較多，有三類經(jīng)典的現(xiàn)在不用了。淺海開發(fā)邊際用的平臺(tái)都是小平臺(tái)，因?yàn)閮?chǔ)量太小，造一個(gè)大平臺(tái)成本上不合算。這是國(guó)內(nèi)最近“十一五”期間提出來的新的概念了。
TLP種類也比較多，有傳統(tǒng)的TLP，有ETLP，有MOSES形式的，也有miniTLP的。這些平臺(tái)國(guó)外都是專利，我也理解為什么我們做981不能自己去設(shè)計(jì)，因?yàn)槟阍O(shè)計(jì)就要涉及到專利問題。
另外一個(gè)柔性開發(fā)系統(tǒng)兩種平臺(tái)，一種是半潛平臺(tái)，半潛平臺(tái)跟TLP形式一樣傳統(tǒng)的。現(xiàn)在有一些新的概念出來，這是新的所謂干樹半潛，這是最近幾年國(guó)外剛剛出現(xiàn)的，解決了水動(dòng)力性能的問題，使得它能夠用剛性立管。還有就是南通造得比較多的FPSO。
再有一個(gè)主要裝備的另外一大類就是立管，它里面有很多小的配件，都是我們配套企業(yè)，包括船舶配套企業(yè)和其他配套企業(yè)可以做的。這種立管，一種是頂張式立管，一種是鉆井的，一種是生產(chǎn)的，這兩個(gè)不大一樣的，盡管是施加頂張力，但兩個(gè)結(jié)構(gòu)是不一樣的。最近幾年咱們國(guó)內(nèi)開展研究挺多，但出現(xiàn)了一些問題，把鉆井立管的邊界條件用到生產(chǎn)立管上去了，所以最關(guān)鍵的是底下這一塊，鉆井下面可以用角，是有一個(gè)下立管總成的，但生產(chǎn)立管不行的。再有就是懸鏈線立管，最初都是柔性的，后來巴西出現(xiàn)了懸鏈?zhǔn)搅⒐�，懸鏈�(zhǔn)搅⒐苡幸环N剛性的，有一種柔性的。第三個(gè)是組合立管，跟Spar頂張式立管原理是一樣的，但截面結(jié)構(gòu)是不一樣的，它通過柔性管和FPSO或者半潛平臺(tái)連接，我用柔性管把運(yùn)動(dòng)吸收掉了。還有一個(gè)就是臍帶纜了。
柔性開發(fā)主要裝備，還有一個(gè)海底生產(chǎn)系統(tǒng)，一個(gè)是管匯，把各個(gè)井道匯到一起，用一根立管上去。這么送呢，還顯不經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榛燧敃?huì)出現(xiàn)問題，那就簡(jiǎn)單的處理分離器，水分離出來送回去，把氣和油分開送出去。
另外一個(gè)就是鉆井船了，一種是半潛式的，打生產(chǎn)井的，一種是船型的，是打探井的。
另外一個(gè)就是工程船，這個(gè)可能船廠可介入的是最多的，我們做船殼比較容易一些。這三個(gè)都是鋪管船，還有一種叫做濕樹的修井船，這個(gè)現(xiàn)在咱們國(guó)家還沒有。這是我們國(guó)家的“海洋石油201”。說到這兒，大家也知道著名的民企造的，為什么我們企業(yè)拿不到訂單呢，這一件事傳出去了，怎么拿訂單呢?用了規(guī)范上禁止使用的東西，外國(guó)的專家上船發(fā)現(xiàn)了，這個(gè)東西看不見，我也不知道他們是怎么發(fā)現(xiàn)的，這是我們國(guó)家企業(yè)進(jìn)不去的原因，就是質(zhì)量問題。前幾天也聽說我們國(guó)家給外國(guó)船東造的半潛式鉆井船，焊縫大了，外國(guó)的驗(yàn)船師發(fā)現(xiàn)了，一傳出去，這個(gè)訂單肯定沒有了。
下面談?wù)勱P(guān)鍵技術(shù)，從Spar而言，從結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)分析角度談關(guān)鍵技術(shù)。Spar平臺(tái)，VIM分析方法解決得還不是很好，水動(dòng)力相似問題，我們采用的都是重力相似，做波浪可以，因?yàn)椴ɡ耸侵亓Σ�，重力波相似是不�?duì)的，但VRV跟它不一樣，VRV是雷諾數(shù)支配的，繞力不一樣，它響應(yīng)怎么能一樣呢。Spar還有一個(gè)二階響應(yīng)問題，還有一個(gè)縱搖不穩(wěn)定，還有導(dǎo)向環(huán)與浮筒摩擦，國(guó)外一直在分析這個(gè)地方怎么做，因?yàn)殚L(zhǎng)期摩擦出溝了，平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)就會(huì)帶著動(dòng)，這是很危險(xiǎn)的。
TLP的關(guān)鍵技術(shù)呢，因?yàn)門LP用張力腿錨固，所以影響比較大。張力腿跟立管還是有區(qū)別的，它的連接部分，為什么可以按照腳來處理呢，就是它的連接部分是比較關(guān)鍵的技術(shù)。
半潛平臺(tái)FPSO，深水的主要是單點(diǎn)了。這些關(guān)鍵技術(shù)“十一五”期間應(yīng)該說都有研究，至少這個(gè)單點(diǎn)工信部有項(xiàng)目支持，地方政府也有，我知道青島市也有資金支持，做單點(diǎn)的。
立管的關(guān)鍵技術(shù)在哪兒呢?頂張式立管，一個(gè)是VIV，我們工信部“十二五”也有計(jì)劃要做一個(gè)VIV的程序。我們知道深水立管VIV疲勞系數(shù)是10，固定式平臺(tái)只有2，這個(gè)差距把一切都掩蓋進(jìn)去了。再有一個(gè)頂張式立管，平臺(tái)升的時(shí)候，不要把立管拽端了，下沉的時(shí)候，要張緊，保證立管還是張力，不會(huì)受壓，這也是一個(gè)很關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)力接頭，也就是說它承受很大的彎矩，梁的固定端，所以它的彎矩很大，這個(gè)一般是碳合金的。還有一個(gè)要說到的是連接技術(shù)，這個(gè)也是高校研究的，頂張式立管焊接什么的，這個(gè)概念是錯(cuò)的，鋼立管不是焊接連接的，是用螺絲連接的�，F(xiàn)在新型的是這樣的，這個(gè)涉及到一個(gè)密封問題。懸鏈?zhǔn)搅⒐躒IV也是有一個(gè)保溫問題，另外一個(gè)是柔性接頭，這是一個(gè)部件，這跟管線沒有任何關(guān)系的，在國(guó)外也是專利產(chǎn)品。我們的配套企業(yè)有很多東西實(shí)際上可以做的。柔性立管呢，應(yīng)該說國(guó)外做得非常非常地精細(xì)了，把骨干的咬環(huán)都分成單元分析出來了，做得很精細(xì)。再有一個(gè)柔性立管水深了以后張力受不了，柔性立管是一根一根扁帶纏繞起來的，怎么辦呢，加浮管。
再有一個(gè)施工關(guān)鍵技術(shù)，S型的鋪管，它的關(guān)鍵在上部的控制，船要有足夠的能力，怎么來解決這個(gè)問題呢?就靠線性控制了。那么Reellay鋪管呢，鋪鋼管的，主要反向屈服控制，這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候要嚴(yán)格控制的。再有有一個(gè)鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐艿陌惭b，對(duì)Spar平臺(tái)而言，要從平臺(tái)下船過來，平臺(tái)要吃水100多米。再有一個(gè)TLP的安裝。
發(fā)展趨勢(shì)呢，Spar平臺(tái)，剛剛看到國(guó)外的消息，要封閉中央井，過去中央井是敞開的，現(xiàn)在為了提高它的承載比，減少吃水，提出來封閉中央井。再有一個(gè)是能不能儲(chǔ)油，再有一個(gè)是VIM預(yù)測(cè)問題。TLP呢，現(xiàn)在發(fā)展的趨勢(shì)從船廠把上部組件裝好，到海上一裝就可以了。那么Semi是干樹型的，F(xiàn)PSO是非船型的。
立管的發(fā)展趨勢(shì)，柔性立管的是朝向非金屬材料，現(xiàn)在玻璃纖維在用，碳纖維成本目前還有點(diǎn)高，當(dāng)然解決不了的時(shí)候，可能也會(huì)用。當(dāng)然現(xiàn)在解決辦法是加浮筒。鋼懸鏈?zhǔn)搅⒐埽褪菨袷奖�，就跟陸地上的供熱管線發(fā)泡劑的保溫是一樣的。再有一個(gè)是電加熱技術(shù)，利用電容加熱。還有一種是干樹立管，再到深水了，頂張式立管，隨著水深的增加，重量大，頂張力就大，那怎么解決呢?在中間加上浮筒，讓平臺(tái)上的頂張力只有浮筒的上面這一段，下面的張力靠浮筒解決，這是一個(gè)比較好的技術(shù)。
第三個(gè)問題談?wù)勎覍?duì)南海深水開發(fā)的一個(gè)分析。南海油氣田資源豐富，200到230億立方米，樂觀的估計(jì)是230億噸油，氣20萬億立方米。環(huán)境條件呢比較差一點(diǎn)，臺(tái)風(fēng)，一年總有一次。還有一種是內(nèi)波，到現(xiàn)在也沒有搞清楚，聽說出了一些事，懷疑內(nèi)波在作祟。第三個(gè)就是海床條件，陸坡陡峭。
近期開發(fā)的話，荔灣是一個(gè)氣田，再加上我們的淺水開發(fā)設(shè)施比較完善，開發(fā)模式海底系統(tǒng)回接，也就是剛?cè)峤Y(jié)合比較合適。為什么加了一個(gè)TLP呢，因?yàn)?500米水深做TLP是最合適的，因?yàn)樗乃畡?dòng)力性能非常好。還有一點(diǎn)，將來南海還要往遠(yuǎn)的走，國(guó)家是在做超大型浮式的島，但那個(gè)畢竟有點(diǎn)遠(yuǎn)。再往遠(yuǎn)開發(fā)，中間總要有一個(gè)站，所以建一個(gè)TLP比較合適的，可以免去長(zhǎng)距離的輸送了。當(dāng)然，還可以用海底系統(tǒng)回接加FPSO，因?yàn)镕PSO有一個(gè)好處，來了臺(tái)風(fēng)我可以走掉了，這個(gè)對(duì)惡劣環(huán)境是有好處的，但半潛就麻煩了，半潛是不能走的。
遠(yuǎn)景呢，因?yàn)橛杏陀袣�，現(xiàn)在的開發(fā)是120萬噸的油探明的，12萬億立方米的氣這是探明的，至少還有一半沒有探明的，在距離陸地比較遠(yuǎn)的地方。當(dāng)然，我們要想著有一個(gè)超大浮體是最好的，那沒有怎么辦呢?剛性開發(fā)系統(tǒng)還是應(yīng)該有的，也就是說南海開發(fā)系統(tǒng)這三種模式將來都會(huì)出現(xiàn)。
最后，談一下展望，我們既要開發(fā)TLP，我了解的情況，中海油已經(jīng)在做TLP的開發(fā)打算了。本身TLP平臺(tái)問題不是太大，主要是張力腿結(jié)構(gòu)，如果我們想自主開發(fā)，這是避免不了的。當(dāng)然“十一五”的時(shí)候，研究張力腿的比較少，研究Spar的比較多。Spar，要減少內(nèi)波作用，是南海要用Spar很關(guān)鍵的問題。我們也有一些講法，張力腿新的Spar新的概念。那么Spar在超深水應(yīng)用的時(shí)候，Spar平臺(tái)立管跟TLP的不大一樣，因?yàn)樗醒刖拿娣e比較小，不能用張井器，它用浮筒提供頂張力，這個(gè)浮筒是不能露出的，這樣一下子把浮筒限制住了。如果我們?cè)儆脗鹘y(tǒng)材料，那在深水張力不夠了，那怎么辦呢?解決的辦法是用鋁合金做浮筒。還有一個(gè)龍骨接頭，Spar底部，它跟應(yīng)力接頭的作用是一樣的。
那么柔性開發(fā)系統(tǒng)，“十二五”重點(diǎn)轉(zhuǎn)向海底生產(chǎn)系統(tǒng)了，年初就開了一個(gè)海底系統(tǒng)的會(huì)。海底生產(chǎn)系統(tǒng)，濕樹、管匯、分離器都是必不可少的。再有半潛式平臺(tái)，現(xiàn)在發(fā)展干樹半潛。還有立管，非金屬柔性管，臍帶纜。
還有一個(gè)施工技術(shù)，我們現(xiàn)在有了鉆井的開發(fā)，鋪管的開發(fā)，所以鋪管技術(shù)。還有做濕樹了，不能不考慮修井問題，要想自主開發(fā)，這是回避不了的問題。
好了，我的報(bào)告到這兒，謝謝大家。
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