吴董所著《陌生的老路》连载(二十七)

2021年7 月  21  日   第145 —   页

6、蓄势待发：海上钻井平台

长久以来，人们在陆地开采石油，后来发现海里也有石油，油气勘探开发从陆地转入海洋。在海上进行油气钻井施工时，几百吨重的钻机要有足够的支撑和放置空间，还要有钻井人员生活居住的地方，海上石油钻井平台担负起这一重任。

海上石油钻探是在大陆架海区，为普查勘探海底石油和天然气而进行的钻探工程。钻探深度一般为几公里，目前最深的海上石油钻井可达六千多米。海上石油钻探的典型海域是北海、墨西哥湾和委内瑞拉湾等。英国和挪威这两个国家，国土上一滴油也没有，却依靠北海油田，成为石油净出口国。中国渤海、北部湾等海域亦正在进行。

解放前，中国只有两个地方产极少量的石油。玉门油矿在甘肃祁连山下，诞生了新中国第一口油井、第一个油田、第一个石化基地，称为中国石油的摇篮。世界上第一口石油井在陕西省延长县。这不是吹牛，而是有史为证。《大元一统志》是元朝官修的地理总志，其中说1303年“延长县南迎河有凿开石油一井，其油可燃，兼治六畜疥癣。”中国近代陆上第一口油井在也延长。延长油矿于1907年钻成的第一井，是中国陆上第一口油井，被命名为“中华之最”。

无论玉门还是延长，用的都是顿钻钻井。顿钻据说是四川发明的，经历了大口径浅井阶段、卓筒井阶段及近代顿钻阶段。大口径浅井是指挖的井口径比较大，深度较浅，井径最大100米，井深最深200米，井壁使用竹子和木材加固，挖掘时全凭许多人在井底手工操作，劳动艰苦，。卓筒井是为小井口井的意思，用冲击方式破碎井底岩石，用捞砂筒捞出井底的岩屑，用竹质绳悬持井内工具，用立轴大滚筒卷绕竹索，向井内下入木制套管以加固井壁，分隔地层淡水。

1949年，新中国刚成立时只有8个钻井队，4台中型钻机，4台轻型钻机。从1907年到1949年的42年中打了87口井，总进尺38645米。1949年原油产量12.2万吨。1953年上海把一些技术装备落后的旧企业改造成石油机械专业厂，就是后来的上海大隆机器厂、上海第一、二、三石油机械厂，主要生产石油机械配件，形成石油机械生产基地。

兰州通用机器厂的前身是兰州制造局，1945年开始为玉门油矿制造石油机械配件，1955年成为国家定点生产石油开采设备的专业厂。在改造旧企业的同时，1956年，原苏联援建156项工程中的两项，兰州石油机械厂和兰州炼油化工设备厂相继破土开工建设，后合并为兰州石油化工机器厂，主要生产石油钻机、抽油机和炼化设备，设计纲领为年产标准钻机75台；兰州通用机器厂主要生产采油设备。至此，中国兰州石油装备生产基地形成。兰州、上海这两个基地提供的石油设备与配件在80年代前占全国油田拥有量在80%以上。

上世纪50年代末，大庆松基3井获得工业油流，揭开大庆石油会战的序幕。石油工业的发展，带动了石油装备的腾飞，80年代初，东北通化石油化工机械厂、哈尔滨石油机械配件厂、吉林重型机器厂先后投入石油机械生产，形成第三个石油装备基地。油田用3200米以下石油钻机、固井压裂设备、采油井口装置、电动潜油泵、抽油机、抽油泵、抽油杆、修井机、注水泵、防喷器、石油钻头等勘探、钻井、采油技术装备及工具、配件，绝大部分由国内生产厂家提供，国产化率达到90%，为开发大庆油田做出贡献，中国从此摘掉了贫油国帽子。

上世纪70年代末，在中国原油突破一亿吨的形势下，中国石油机械工业开始向海洋进军。为支持海洋石油的开发，国家成立了海洋石油设备领导小组，拨出外汇和资金，经过近10年工作，在吸收国外先进技术的基础上，取得206项成果，为中国海洋石油装备的发展奠定了坚实基础。80年代初，国产设备很难达到海上要求。80年代末，提供的设备有常规式油气水分离器、化学剂注入撬、注水泵、应急柴油发电机组、污水处理设备等。还建造了渤海1#、3#自升式钻井平台及南海3#半潜式钻井船。南海W11—4油田，设备国产化率达20%。

目前中国具备生产1000至9000米系列成套钻机的能力，其中能生产3200米以上大中型成套石油钻机的有兰州石油化工机器总厂、宝鸡石油机械厂；还有些企业，如川油广汉宏华有限公司等也能生产石油钻机；3200米以下钻机的生产厂有四五家，代表性的是南阳石油机械厂和江汉第四石油机械厂。年产量可达1200台，并且采用了国际上先进的AC-SCR-DC电传动，有的还采用交流变频装置。机械采油设备中的抽油机、抽油杆、抽洒泵生产量较大，年生产能力2万多套，除满足国内油田需要外，还有出口。电动潜油泵在20世纪80年代引进美国一流技术，技术水平和生产工艺与国外相差无几。20世纪90年代天津电机厂为中国新疆塔里木沙漠油田研制成功了防沙、耐高温（150℃）、高扬程日采油量为 300米3的电动潜油泵，代表了中国电动潜油泵生产技术的最高水平，能达到美国雷达公司技术性能和质量要求。

采油（气）井口装置是成熟产品。技术参数和性能可满足陆上油田和沙漠油田的要求。海上油田的市场占有率超过60%。江苏金湖石油机械厂生产的采油（气）井口装置打入国际市场。

在20世纪80年代，兰州石油机械研究所会同兰州石油化工机器厂、广州重型机器厂引进美国CE-NATCO公司的先进技术，消化吸收，生产的油气水处理装置已能满足陆地油田需要，并推广到沙漠油田，有多套在塔里木、克拉玛依、吐哈、辽河、华北油田使用。

国产的油气水三相分离器采用新液—气界面控制技术，分离后的三相界面稳定可靠；间接火加热器采用最佳加热温度的选择和控制技术，将进入分离器的原油温度控制在最佳范围内。

修井机是生产历史较久的石油装备，可满足陆上油田需要，并已进入海上平台，还出口到美国、加拿大等国。可生产钩载为60吨、8 0吨、100吨和12吨，修井浓度为3600米、4500米、5500米、和7200米的修井机。为了适应浅井修井的需要，研制成功钩载为30吨、40吨，修井浓度为2000至3000米的车装修井机。主要生产企业有南阳石油机械厂、通化石油化工机械有限公司和江汉第四石油机械厂。

宝鸡石油机械有限责任公司成立于2002年，在名字上占了个便宜，它位于甘肃宝鸡市，经营范围包括石油勘探设备、油气钻采设备及工具等，因此取宝鸡的宝字和石油的石字，简称“宝石机械”。

宝石机械主要设计制造1000-12000米九大级别、四种驱动形式的常规陆地钻机、极地钻机和海洋成套钻机;500-3000马力的各系列钻井泵;海上钻采平台设备、井控井口设备、特种车辆、钢管钢绳、大直径牙轮钻头等钻采装备配套产品以及电气控制、非常规油气设备和减排设备等产品，覆盖面达50多个类别、1000多个品种规格，产品远销欧美、非洲、澳洲、中亚、中东、东南亚等58个国家和地区。

宝石机械是全球第二家研发12000米特深井钻机的企业，ZJ70D钻机承担了被誉为“伸入地球内部望远镜”的“科探一井”的钻探任务、中国首台超深井9000米交流变频电驱动钻机是CNPC十五项专有特色核心技术之一、国家863计划项目全球首台陆地用12000米特深井交流变频电驱动钻机、全球首台人工岛7000米环形轨道移动模块钻机，首台万米测井绞车等一系列重大项目。截至目前，这家公司的专利技术稳居中国石油装备制造系统榜首。全数字交流变频电驱动钻机实现了全天候、全地貌、全井深陆地市场的无缝覆盖，并陆地迈向海洋领域；高移动性拖挂钻机实现了钻深能力1000至9000米的系列化；F系列钻井泵的大功率、轻型化技术达到了国际领先水平。

阿联酋国家钻井公司是享誉世界的石油钻井企业。从2009年中石油宝鸡石油机械有限公司获得这家企业的首批钻机出口合同时起，宝石机械与它签署累计3批钻机出口合同金额达65亿元人民币，创造了中国高端重型石油装备出口合同额之最。

2009年，阿联酋国家钻井公司（NDC）最大的钻机采购项目全球招标，总标额达3亿多美元。面对“全球最严苛钻机采购商”，宝石机械从13家竞争对手中脱颖而出，成为中标者。这是亚洲企业首次中标NDC的钻机采购合同，也是当时国内高端石油钻井装备出口的最大一笔订单。此后6年间，NDC两次续签：2013年总标额26.2亿元人民币、2015年总标额18.8亿元人民币。3次累计订单金额达到65亿元人民币。作为高端客户首选品牌，宝石机械这两次被特免招标。

迪拜“1+1”300英尺自升式海洋钻井平台EPC总包项目、俄罗斯低温钻机、韩国大宇项目等一系列标志性订单，成为宝石机械进军国际市场的里程碑。宝石机械成为国际高端客户的主流品牌。国际市场采购的中国钻机中，有75%以上出自宝石机械，尤其是在北美高端市场和中东主产油气区，宝石机械占据新增钻机30%的市场份额，占有明显优势。

统计显示，国际市场采购的中国钻机中，有75%以上出自宝石机械，尤其在北美高端市场和中东主产油气区，宝石机械占据新增钻机30%市场份额，。石机械已跻身国际市场成套钻采装备的主渠道供应商。

按照中国石油的设想，为了落实“中国制造2025”战略，它们将积极推动石油装备产品技术由低端向高端升级，市场领域更加突出向国际市场转变，业务模式由生产型制造向服务型制造转型；同时，以落实“一带一路”战略为契机，充分发挥石油装备制造特色优势和产能优势，与资源国伙伴大力开展产能合作，实现中国石油装备产品当地制造，推动“中国制造”走出去、走进去，促进“中国品牌”走出去、走上去，更好地打响“中国石油装备”品牌。

2009年10月，中国石油宝鸡石油机械有限责任公司签订迄今为止中国高端石油钻井设备出口最大一笔订单，总标额达20．8亿元人民币。依据签订的合同，2010年5月至2011年11月宝鸡石油机械有限责任公司将为阿联酋国家钻井公司设计、制造和安装10套5000米及2套7000米沙漠快速移运钻机和2套钻具。

这是阿联酋国家钻井公司第一次将钻井设备标授予中国企业，标志着宝鸡石油机械生产的石油钻机将代表中国的石油装备在中东高端市场登台亮相。这次招标的钻机和钻具均按海洋石油装备的标准要求，是当前世界石油装备最严格的标准。而20亿元的巨额标单，对于仍未走出国际金融危机寒冬的世界石油钻井装备企业来说无疑是雪中送炭。

参与这次竞标的共有来自全球的13家业内知名企业，其中不乏国际著名的石油装备制造商。宝鸡石油机械有限责任公司是中国最大的石油钻井装备研发制造基地，曾研发制造9000米钻机、12000米钻机、人工岛环轨移动钻机，特别是在沙漠快速移动钻机研制方面，率先在国内形成1000米至7000米拖挂钻机完整系列，与国际著名钻井工程承包商有过多次成功合作，是国内石油装备制造行业的领军企业。

除海上石油设备、天然气工业装备与国外差距较大外，陆上的石油装备与国外相比差距不大。主要钻采设备如成套钻机、固井压裂设备、修井机、井口装置等与国外水平基本相当，或接近国外水平；一些常规设备，如抽烟机、电动潜油泵、石油钻头等与国外处于同一水平。但是，由于国外的研制力量强，研制基础好，技术发展快，中国的石油装备随时都有被抛后的可能。另外，还存在一些共性差距。

2007年，我去了趟巴西，巴西前首都里约热内卢是一座风光迤逦城市，著名景观是滨海大道，大道上高楼林立。现在你打开电视，看看巴西，经常播放的巴西景观是耶稣山和里约热内卢的滨海大道。2008年，我去海南省办事。海南省海口市的滨海大道相当齐整，我私下比较了一下，觉得这儿的景色并不亚于里约热内卢。

海口滨海大道旁有一座不大起眼的楼，是中国石化海南石油分公司。当时的海南省市委书记是卫留成，河南泌阳人，毕业于北京石油学院，在中国石油行业有逾30年经验，早年在长庆油田，后任中国海洋石油总公司总经理。作为第一位从国有大型企业调任地方的部级官员，海南人议论，中央把一位经验丰富的石油人调到海南省当第一把手，是要以海南省为依托，把海上石油开发搞上去。

卫留成以坦率务实、敢做敢言为人称道，在海南省威望很高，百姓叫他“老卫”，省电视台采访时，主持人一口一个“老卫”的叫，电视也就这么播。当时一块看电视的人说，在电视里这么称呼省委书记，估计海南省是全国独一份。但我数次去海南，却没听到南海石油钻井平台有什么动静，只听说洋浦那儿搞了个经济开发区。

中国南海探明石油资源储量152亿吨,。2015年发现亿吨级大油田有6至8个，累计探明石油储量65亿吨，天然气探明千亿方的大气田有8至10个，平均每年新增探明天然气储量7000亿方。

近30年来，南海周边有的国家非法将300多万平方公里海洋面积，其中划入各国版图的面积约80万平方公里。南沙群岛主权属我，有大量的史料和法理依据，包括上世纪50年代之前英国出版的世界地图，是菲律宾等国公认的。然而，从上世纪60年代始，周边国家先后抢占中国45个岛礁，其中越南30个，菲律宾10个，马来西亚5个。中国海峡两岸仅仅进驻了7个岛礁。中国提出共同开发，而周边国家每年在南沙开采几千万砘石油，中国为了维护周边国家的友好关系，没有撕破脸用武力去制止，至今中国没在南沙采得一滴油。

海上采油，需要海上钻井平台。海上钻井平台主要有自升式和半潜式。1953年美国建成第一座自升式平台，这种平台对水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，约占移动式钻井装置总数的一半。工作时桩腿下放插入海底，平台被抬起到离开海面的安全工作高度，并对桩腿预压，以保证平台遇到风暴时桩腿不致下陷。完井后平台降到海面，拔出桩腿并全部提起，整个平台浮于海面，由拖轮拖到新的井位。

半潜平台上部为工作甲板，下部为两个下船体，用支撑立柱连接。工作时，下船体潜入水中，甲板处于水上安全高度，水线面积小，波浪影响小，稳定性好、自持力强、工作水深大，新发展的动力定位技术用于半潜式平台后，工作水深可达900至1200米 。半潜式与自升式钻井平台相比，优点是工作水深大，移动灵活；缺点是投资大，维持费用高，需有复杂的水下器具，有效使用率低于自升式钻井平台。

海上钻井平台内部结构复杂，为满足生产、生活需要，往往将一个大空间在分成多个房间，造成内部舱室紧凑、走道宽度狭小，层间高度低矮，楼梯坡度较大，出入口小，一旦发生火灾，极易造成火势迅速扩大蔓延。平台舱室在装饰装修过程中大量使用可燃材料，生产过程中使用大量油料；在试油期间，排放石油、天然气等易燃易爆物品，扩大了平台危险区，遇到火源极易引起火灾。平台各种类型的钻井电机及生产辅助设备繁多，生活电器集中安放，部分电器线路还敷设嵌置在装饰层中，一旦电机设备、生活电器发生故障或电线超荷载、短路等，很容易造成火灾。平台职工居住十分密集，外协人员还不时上平台，居住拥挤，且对平台通道不熟悉。一旦发生火灾，容易产生惊慌失措的情绪，相互拥挤，很难及时疏散。另外，海上钻井平台远离陆地，孤立作战。发生火灾时，人员逃生困难，易造成二次伤亡。

韩国不产油，却是海上钻井平台的制造强国，数年前，韩国造船三巨头现代重工、大宇造船、三星重工将视线转向主业外的领域，涉足海上石油钻井平台业务。但没过多久，大宇、三星等几家韩国主要造船公司表示，他们投巨资开展的海上钻井平台业务已造成巨额亏损。

当初，韩国投资这一领域的目的是避免与中国造船企业在油轮方面展开无法获胜的竞争。然而油价下跌后，各国海洋石油开发热情下降，而韩国在这一领域经验不足，并未能打开石油钻井平台的新市场，终于导致困境。韩国造船巨头通常在水下1000米左右进行深海作业，但他们发现，实际地质构造比此前预计的更加复杂，且成本损耗更大。此外，建造海上钻井平台的周期长达40个月，远超制造油轮的18个月工程期。在平台项目竣工之前的垫付多数货款也相当烧钱。他们意图避免与中国对手展开直接竞争，因为对方廉价的劳动力以更低廉的成本制造油轮，侵蚀本就薄利的利润。韩国造船业面临双重困境：不但作为主业的造船业务阻力重重，连此前规划的深海计划都惨遭挫败。

人们很难想象，海上钻井平台制造是亚洲小国新加坡为数不多的重工业之一。面对他国的竞争，新加坡钻井平台制造商的策略是向高端市场转移，它们此前专门生产浅水钻井平台，后来则开始制造可在更深且更极端的条件下钻探石油和天然气的设备。

世界海洋石油的勘探开发主要集中在靠近陆地的部分，这个部分被称为大陆边缘。大陆边缘分为大陆架、大陆坡和大陆隆三部分。中国大陆架是世界最宽的大陆架之一，总面积473万平方公里。据专家估计，大陆架石油地质储量约250亿吨，天然气80000亿立方米。如果考虑整个大陆边缘，发展前景更不可限量。根据1994年的数据，中国海上采集地震测线57万公里，打探井363口，发现油气构造88个，获得石油地质储量11.88亿吨、天然气地质储量1800亿立方米，年产量达到647万吨。目前年产油量2500万吨，年产气量约50亿立方米。

上世纪50年代末，石油部领导提出“上山下海，以陆推海”的海洋石油发展大略。1963年，在对海南岛和广西地质资料详尽分析基础上，决定在南中国海建造海上石油平台。此后两年间，广东茂名石油公司的专家用土办法制成中国第一座浮筒式钻井平台，在海南岛莺歌海渔村水道口外距海岸4公里处钻了3口探井，并在400米深的海底钻获了原油，不多，仅仅区区15升，却是从海底采集的。1966年12月31日，中国的第一座正式海上平台在渤海下钻，并于1967年6月14日喜获工业油流，从此揭开了中国海洋石油勘探开发的序幕。

1981年，地矿部为开展海洋石油勘探，决定建设半潜式的海洋钻井船，取名“勘探3号”。1984年6月由上海708研究所、上海船厂、海洋地质调查局联合设计，上海船厂建造的中国第一座半潜式钻井平台“勘探3号”建成。其后转战南北，打出15口海底油、气井。它为发现中国东海平湖油气田残雪构造作出了重要贡献。

“勘探3号”的外观当然是比照西方国家海上钻井平台的样式，由一座箱式甲板（亦称平台甲板）6根大型立柱、一座高大井架和两只潜艇式的沉垫组成的半潜式钻井平台。从沉垫底部到平台的上甲板有35.2米高，相当于一座12层的高楼，如果算到井架顶部总高有100米，总长91米，总宽71米，工作排水量219910吨，工作吃水20米，平台上装有900项，8600多台件机电设备。平台甲板被6根直径9米的主柱高高地托在高空，远远看去，就像是一座岛屿。

这个庞然大物除了包括钻井、泥浆、固井、防喷系统在内的全套钻探设备外，还配置了4组（8台）150吨的电动锚机，5组660千瓦的柴油发电机组。同时，船上还配有潜水钟和甲板减压舱组成的200米饱和潜水系统，防火、防爆和可燃性气体自动报警系统等现代化设备。“勘探3”号平台的内部，设有地质楼、报务室、应急发电机室、水文气象室、中心控制室和居住室等现代化的生活设施，水电通讯一应齐全，甲板顶还有可供直升飞机起降的停机坪。

半潜式钻井平台具有抗风浪性能和可变载荷，可在较深海域钻探作业。当时世界上只有少数几个国家可以建造，而且造价相当昂贵。为了能设计出适应中国大陆架的半潜式钻井平台，3个单位的设计人员收集了大量水文气象资料，通过深入实际的调查研究，对5种方案严格筛选，最后正式确定采用矩形半潜式钻井平台的方案。其主要性能参数为；工作水深35～200米，最大钻井深度6000米。

1984年6月25日上午，“勘探3”号在中国最大的拖轮德大号的拖引下，离开上海港，到东海温州湾外的海域进行性能试验。试验表明，“勘探3”号辐射状锚泊系统布置合理，适应该平台的精确定位和作业。还要通过气象条件的考核，其间“勘探3”号在试验的狂风巨浪中接受了中国船舶检验局和美国ABS船级社的入级签证，美国船级社的日籍验船师木下博敏把“勘探3”号称作为中国现代海上工程的标志。国外一般海洋钻探公司获悉中国有这样高质量的钻井平台后，纷纷前来探询租用或合资经营“勘探3”号钻探承包作业的可能性。

1994年，海上采集地震测线57万公里，打探井363口，发现油气构造88个，获得石油地质储量11.88亿吨、天然气地质储量1800亿立方米，年产量达到了647万吨。目前年产油量2500万吨，年产气量约50亿立方米。海洋石油勘探开发投资大，风险也大，但是由于油藏厚度大、储量丰度高、单井产量高，所以效益也高。当前仅大陆架473万平方公里的领域中，石油地质储量就约250亿吨，天然气80000亿立方米。如果再考虑整个大陆边缘，其发展前景更不可限量。

大连船舶重工集团是国内规模最大、建造产品最齐全、最具有国际竞争力的特大型现代化船舶总装厂。它始建于1898年，前身为沙俄经营的中东铁路公司轮船修理工场和中东铁路公司造船工场。

大船集团是国内最早建造10万吨级以上船舶和出口船舶的企业，是国内唯一拥有从千吨级、1万吨级、3-10万吨级直至三十万吨级各级船舶专用建造设施的船厂，可以满足从驳船、拖船、渔船、军船到货船、集装箱船、化学品船、滚装船等各类别船舶，以及FPSO、自升式钻井平台、半潜式钻井平台等各类海洋工程装备的全系列建造需求。先后为国内外用户设计建造各种船舶3000余艘，从50年代中国第一艘万吨轮、60年代第一艘两万吨油船、70年代第一艘导弹驱逐舰、80年代第一艘出口船，90年代第一艘VLCC，直到21世纪第一座深水半潜式钻井平台，大船集团在创造中国造船60多个“第一”，被誉为“中国造船业的旗舰”，是国内首家