论我国海洋石油工程技术的现状与发展.doc

1、1论我国海洋石油工程技术的现状与发展摘要：随着社会的发展与进步，重视我国海洋石油工程技术的现状与发展对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍我国海洋石油工程技术的现状与发展的有关内容。 关键词：海洋；石油；工程；技术；现状；发展； 中图分类号：P618.13 文献标识码： A 文章编号： 引言 随着中国经济的发展，特别是作为支柱产业的石油化工和汽车工业的快速发展，石油和天然气供应不足的矛盾将日益突出。中国从 1993 年开始，原油供应量追不上市场需求，因而从石油出口国变为石油进口国。去年我国的原油进口量已达到 9000 万吨，石油已成为我国的稀缺能源。为满足国民经济和社会发展的需要，我国“十五

2、”期间将进一步加强石油天然气资源的勘探，增加后备储量，扭转探明储量入不敷出和石油产量徘徊的局面。 一、海洋石油工程行业现状 国际上，海洋石油工程业几乎被欧美日韩企业垄断，他们凭借项目管理、人才、技术、装备等方面优势在海外市场和深水领域形成垄断。国际上的海洋石油工程公司为适应向作业者提供“整装”服务的需要，逐渐按专业归并，形成了一些规模较大的作业集团公司。 在国内，目前海洋石油工程处于起步发展阶段，唯一具有“整装”2服务能力的代表企业是中国海洋石油总公司（CNOOC）旗下的海洋石油工程股份有限公司（COOEC） ，该公司在上海上市，由于特殊国情，造就了该公司在海洋工程领域特殊的垄断地位，国内 8

3、0%以上的海洋工程都是该公司总承包建造的，另外上海外高桥船厂、大连船厂等大型船企的海洋工程事业部承担了大部分新建 FPSO 及半潜式钻井船的建造任务。尽管海洋石油工程股份有限公司（COOEC）在国内占据垄断地位，但与上述国际著名的海洋工程公司相比，在规模、装备、技术水平和项目管理水平等方面都存在一定的差距，具体表现为： （1）初步具备设计建造常规水深钻采装备的能力，一些关键设计建造技术还不掌握，在深水、超深水装备设计和建造上仍是空白。我国现有的钻井平台（船）和海上生产装置（含进口设备）的工作水深基本在500m 以内，其中自行设计建造的设备工作水深在 200m 以内，均为常规水深，没有超过 1,

4、000m 的深水平台，更谈不上 2,500m3,000m 的超深水平台了。目前油气资源开发主要在 200m 水深以下的海域，深海平台技术研究尚处于起步阶段。尤其在深海平台技术方面与世界先进国家差距较大，在国际海底区域资源开发上我们没有手段与别人竞争，即使是在本国海域的许多区块，也不得不依靠国外的力量来合作开发3。 （2）海洋钻采装备的配套设备制造业严重落后，关键的、主要的设备、部件全部依赖进口，我国在配套设备上具有自主知识产权的成果不多，海上配套设备基本上仰赖进口。 （3）深海钻采平台设计与建造技术、海底钻采集输系统设计与计算技术、深海超深钻、定向钻井和水平钻井装备制造技术、深海动力定位3装备

5、与技术等专业领域与国际先进水平都存在较大差距。这种状况大大抑制了我国向深海及国际海底区域要石油的能力，也因为安装国外产品使大量的利益流向国外。 二、海洋工程技术的研究 近几年围绕着海洋石油生产中出现的若干问题, 我国工程界积极组织开展相应的研究工作, 在环境、载荷、结构、检验、维修工艺以及海洋工程设备等方面取得了长足的进展, 海洋石油的开采技术已有很大提高,开采的范围也逐渐从浅海向深海发展, 并正在以下几个方面进行深入的研究: 2. 1 深海石油平台技术的研究 深海石油平台的设计、建造及相关技术是深海油气资源开发中的关键技术之一, 了解和掌握国外深海平台的建造和使用情况, 探讨国外深海平台设计

6、和使用中积累的经验, 对我国海洋油气开发具有重要意义。对深水开采, 钢质导管架平台的造价会随水深增加而急剧增长, 以致在经济上不可行。这就促使在深海开发中使用新的结构形式, 如混凝土结构和浮式结构。典型的浮式结构是 FPSO、半潜式平台、张力腿平台( TLP) 和 SPAR 平台。 目前, 我国海洋工程界对 FPSO 与半潜式平台的了解较多, 技术也相对成熟。而对 T LP 和 SPAR 平台却了解较少, 也没有设计、建造和使用的经验。因此, 目前的研究重点将是 T LP 和 SPAR 平台, 研究的项目主要有: ( 1) 平台的环境载荷计算及环境参数选取; ( 2) 平台的稳定性与运动; (

7、 3) 平台的结构强度与有限元技术; ( 4) 平台的结构疲劳强4度与断裂; ( 5) 平台的检验技术等。 2. 2 推动风险分析与综合安全评估技术在生产及检验中的应用 海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵, 所处的海洋环境十分复杂和恶劣, 风、海浪、海流、海冰和潮汐时时作用于结构, 同时还受到地震作用的威胁。在此环境条件下, 环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳和损伤累积等因素, 都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减, 影响结构的服役安全度和耐久性。另外, 操作不当、管理不当等人为因素也直接影响海洋石油平台的安全性。随着对海洋平台复杂性的深入了

8、解, 越来越认识到海洋结构物结构性和系统性的风险分析的必要性。历史上曾有多次海洋平台的事故, 造成了重大的经济损失和不良的社会影响。 因此, 我国正积极准备开展对海洋平台的各种风险进行分析、识别及评估, 确定风险控制方案, 保证平台安全生产, 并最终在费用和收益之间达到协调, 这将为我国海洋油气资源的安全开采提供科学可靠的保证。平台风险分析与综合安全评估的目标就是要发展一种基于风险分析的、结构化的系统方法, 目的是要全面地、综合地考虑影响安全的诸方面因素, 除考虑平台结构的检测、维护和管理, 还要考虑如何从组织管理上、设备管理上、制度管理上、人为因素以及操作规程上保证平台的安全运行。研究如何对

9、海洋平台的各种危险进行识别、评估, 并通过风险评估、费用和收益评估, 提出合理的并能有效地控制风险的措施, 从而进一步确定风险控制方案, 在费用和收益之间达到协调, 并最终为决策者提出意见和建议。风险分析的内容主要包括三个方面, 这就是风险5分析、安全措施和风险评估。 风险分析的目的是要确定和评估平台上人员的安全、对环境和对平台本身具有威胁的潜在危险因素和可能导致的事故概率。分析活动不仅要考虑技术方面, 更应重视平台人员、人- 机界面、技术和环境等方面。分析活动的结果是列出危险的优先次序表( 或意外事件目录) , 以及对可能引发的事故的频率和后果的估计。安全措施需从正常营运情况和应急情况分别考

10、虑, 两种情况都应包括营运- 操作、人- 机界面、技术和环境四方面的安全措施。 三、海洋石油工程的发展建议 尽管海洋石油工程行业产品利润相对丰厚，具有相当吸引力，但是，海洋石油工程产品具有的高科技、高投入、高风险的三高特点，也决定了进入者需承受相当的风险，面对海洋石油工程市场持续高涨的需求，必须做好以下工作，才能具有长久的生命力。 （1）技术上：面向深水，立足自主研发，通过引进吸收国外先进技术，努力掌握核心技术和关键技术，实现再创新和自主研制。 （2）生产建造上：逐步由船体/船壳制造向总承包转变，产品由自升式等浅海装备向半潜式、FPSO 等深海装备扩展。 （3）海洋石油工程产品的配套上：提升海

11、洋工程配套产品的国产化率，重点逐步解决动力定位系统、中央集成控制系统等高端技术。 （4）人才培养上：在继承发扬的前提下，大胆改革用人机制，启用培养新一代的海洋工程人才。 总之，在国内海洋石油工业高速发展的大环境下，通过海洋石油工6程行业有志之士的不懈努力，经过 5 年10 年的时间，一定能够实现海洋石油工程行业的全面跨越式发展。 结束语 纵上所述，中国海洋工程界正面临着一个重大的技术变革、发展时期，要发挥中国的后发优势、把握这一时期的重大技术流向、跟上世界海洋工程的技术发展，我们任重而道远，需要全体海洋工程界积极的努力与配合。中国船级社愿意和各界朋友一起，为实现国家海洋工程事业的持续、安全、快速发展而努力。 参考文献 1吴家龙. 弹性力学M . 同济大学出版社, 1993. 2司马俊华, 张世联. 非稳态导热温度场及热应力的有限元计算 A . 上海市造船工程学会年会论文集 C 2005. 3滕晓青, 顾永宁. 单壳双底货船舱段结构瞬态温度场和热应力 J . 船舶力学, 2003. 4滕晓青, 顾永宁. 双壳型船体结构稳态温度场和温度应力 J . 中国造船, 2000.