从“来图加工”到跻身行业第一梯队,中集来福士用10年走过了欧美40年的路——
自主创新赢得全球海工话语权
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要知道石油素有“工业血液”之称，不仅蕴藏在辽阔的土地中，在一望无际的海洋底部，也存在着丰富的石油。为此也成为各个国家开采石油的方向之一，在这一过程中就需要海上钻井平台的帮助。据悉中国拥有两座大型海上钻井平台，分别是“蓝鲸1号”和“蓝鲸2号”，前者在2017年交付海洋勘探部门，长度达到117米，宽度在92米左右。最大作业深度可达到3600多米，最大钻井深度为15000多米，而且采用液压双钻塔以及领先全球的DP3闭环动力管理系统。
这样做的好处是，“蓝鲸1号”的作业效率可提升30%，并且能够节省燃料的消耗，曾经还获得《Wrod Oil》最佳钻井设计奖。值得关注的是“蓝鲸1号”拥有27000多台设备，拥有4万多根管路，电缆拉放长度更是达到120万米，相当于从北京到上海的距离。而且打造这样一座钻井平台大约需要4万多吨钢材，并且重量达到4万吨左右。采用特殊的稳定方式，即便是面对海上暴风和强大的海流运动，“蓝鲸1号”完全无所畏惧，能够抵挡12级台风，堪称海洋上的“定海神针”。
此外作为升级版本的“蓝鲸2号”，长度、作业深度、钻井深度和“蓝鲸1号”相差无几。重量大约在4.4万吨左右，而且能够抵抗15级台风的“摧残”。同样电缆的拉放长度也达到120万米，而且“蓝鲸2号”主要的任务是开采1225米左右的可燃冰。而且搭载8个推进器，再加上DP3系统的辅助，能够做到精确开采。此外两座“蓝鲸”号的法兰间隙不到头发的四分之一，这一技术完全达到全球一流水平。
值得关注的是，中国两座海上钻井平台的真正水平，完全称得上“全球第一”。而且“蓝鲸2号”还代表全球海洋钻井平台的最高设计水平，让我国在这一领域成功跻身全球先进序列之中。也可以说中国两座钻井平台的技术，均达到世界一流水准，这一点并非是空穴来风。
此后我国在海洋能源开采领域，将会更加“得心应手”，而且也无需担心会被恶劣的海洋天气所破坏。当然这与我国广大科学家的付出有着很大的关系，在此也向科学家们致以崇高的敬意。
湛蓝深海,“蓝鲸1号”钻井平台巍峨伫立。6月13日,中集来福士海洋工程有限公司党委书记、CEO兼总裁王建中汇报了这一大国重器的实力:去年在南海成功试采出可燃冰,持续60天,创造了产气时长和总量的世界纪录,其间还经历了12级台风的袭击,但托举可燃冰试采一秒都没有停顿。
拥有如此优越性能的“蓝鲸1号”,从基础设计到建造、交付都由中集来福士完成。和大飞机、高铁类似,钻井平台的核心能力不仅体现在自主知识产权上,也体现在总装集成上。“蓝鲸1号”拥有2.7万台设备、4万多根管路、5万多个质量完工报验点,电缆拉放长度120万米,相当于北京到上海的距离,要把这些集成在117米长的平台里,复杂程度可想而知。
而作为钻井平台核心的钻井系统,在“蓝鲸1号”之前几乎全部依赖进口。项目经理马振华算了一笔账:“蓝鲸1号”的成本是7亿美元,一个钻井系统就占到40％左右,这也就意味着要花费将近3亿美元从国外采购。这让中集来福士感受到了巨大的成本压力。
而在此前的另一个项目中,一个小小的螺栓耽误了两个多月的建造周期,原因是这个螺栓只能采购欧洲一个公司产的特定型号。这让研发团队深受刺激:我们国内做不到吗?并不是,而是我们不能做系统级别的研发和设计,对设备和材料没有选择权,只能被人牵着鼻子走。
“拆!不拆永远不知道整个系统是怎么集成的、关键技术又是什么。不掌握关键技术,在全球海工行业就没有话语权。”中集来福士领导层下定决心,把“蓝鲸1号”整个钻井系统拆解成几个主要的系统,对其进行消化吸收,逐步形成自己的总包能力,开始在关键系统上有了自己的发言权和话语权。
在“保守”的海工行业,如果未被主流客户认可过,其他客户也不敢用。而目前,中集来福士已交付半潜式钻井平台9座,占全国80％的市场份额,手持订单占全球市场份额的25％。
在王建中看来,能够取得如此成绩,攻下挪威NORSOK这一全球海工行业内最高标准起到了重要作用。在全球最恶劣海况的挪威北海,有3座中集来福士交付的深水半潜式钻井平台,钻出了一口“完美井”,成为挪威海工界里的“明星平台”。除了要抵抗风高浪急、冬天封冻时间长的恶劣海况,还要保证海上作业人员的生活舒适——比如噪声要控制在40分贝以内。“先难后易。”王建中说,此后谈其他订单时,只要说熟悉挪威标准,对方就了解了你的水准。
“我们用10年左右的时间,走通了深水钻井,形成了站在全球海工行业第一梯队的关键能力。”王建中说,中集来福士从一个“来图加工、来料加工”的建造商成长为高端海工装备EPC总包服务商,拥有从设计到全球供应链管理再到建造并调试交付的全生命周期管理能力。欧美国家完成这一过程用了40年。
在研发海工装备的路上,中集来福士还在继续前进。目前,中集来福士正牵头22家产学研用单位,承担工信部“第七代超深水钻井平台”重大专项,目标是实现全球最新一代超深水钻井平台100％自主设计,提升钻井系统、动力定位系统等核心设备的国产化率。
凭借着在传统海工方面积累的能力,中集来福士还紧抓经略海洋和新旧动能转换的历史性机遇,“以平台造平台”,用企业力量对接国家战略,带动海洋多产业发展。
在上海合作组织青岛峰会上,就有两座中集来福士自主设计建造的“海上厨房平台”。王建中介绍,这一平台由海洋牧场平台搭载上厨房装备而成。此外,海洋牧场平台还可以配备监测装备,为海岸线监测体系提供准确数据等。不仅把产品做好了,他们还要把这个产品的标准牢牢抓在自己手上。目前,中集来福士正在起草海洋牧场平台相关设计和检验标准规范。
同时,中集来福士还在设计建造适合国内水域的智能网箱,建造全球最大最先进的养殖工船。“我们用工业化的思维改变了传统渔业养殖模式,从近海走向深远海,更加经济、环保,助力海洋渔业经济集约化发展。”王建中说。
中集来福士还有更大胆的构想:把城市搬到海上去。随着城市的快速发展,城市用地受到越来越大的制约。中集来福士要把海工装备中掌握的技术,应用在海上高端休闲平台的建造上。“在十级以下的风浪,如果不是特别地去感受,这个平台基本保持稳定。“高铁可以立一个硬币不倒,自升式平台在十级风左右立个硬币也是不倒的。”王建中说。
和技术攻关同样重要的,中集来福士发展的另一条关键主线是人才培养。中集海洋工程研究院有限公司副总经理滕瑶,在2004年时开始担任技术部经理,那时他刚毕业5年。“这在其他船厂几乎是不可想象的。”滕瑶说,中集来福士给年轻人机会,允许大家犯错误,所有的技术都是在试错中前进的。
目前,中集来福士拥有一支1000人的工程师队伍,平均年龄34岁,中国一半的本土海工人才都在这里。另外,中集来福士在深圳前海成立了“海洋工程总装研发设计国家工程实验室”,在烟台设了3D仿真实验室,坚持自主研发,以信息化带动工业化,以数字化平台打造智能化平台,实现核心技术和装备向中国的区位转移。
2017年5月18日，我国海域可燃冰首次试采成功，取得历史性突破。可燃冰的开采平台，就是由烟台中集来福士自主设计建造的“蓝鲸一号”深水半潜式平台，它是目前全球最先进的超水深、双钻塔半潜式钻井平台。
从5月份成功试采到现在的一个多月间，南海可燃冰的连续试采时长不断刷新着世界纪录。与此同时，烟台中集来福士也刚刚完成对“蓝鲸一号”的复盘总结，提出了556项提升改善措施，在“蓝鲸二号”的建设中应用。
烟台中集来福士“蓝鲸二号”区域主管褚世超表示：“如果说“蓝鲸一号”是从零到一，从无到有的突破，那么对于我们“蓝鲸二号”而言，我们是站在巨人的肩膀上，更加迈进了一步。”
升级版的“蓝鲸二号”最大作业水深3658米，最大钻井深度15250米，均为世界之最。拥有27000多台设备，4万多根管路和5万多个报检点，把这么个庞然大物组装起来，精度控制是最大的挑战。
“蓝鲸二号”工艺部工程师王晓云介绍：“这是井架的井心，这是转盘的井心，二者就像拧瓶盖一样，需要精准对位。而它的难点就在于，双钻塔井架约67米，相当于20多层楼的高度，依托于17个腿落座于平台上，需要保证232个螺栓同时对位，还要保证双侧井心对位精度控制在正负12毫米以内。”
“蓝鲸二号”精度管理室工程师朱恕涛称，井架的安装是在水上漂浮状态下进行的，所以他们在主船体上面铺设了20个控制点，在井架上面铺设了48个测量点，测量点以控制点为参考，确保它的精确度。
“最终的安装精度得到了挪威船级社的认可，而且工艺实现自主化后，项目周期缩短了41天，成本节省了119万。”“蓝鲸二号”工艺部工程师王晓云表示。
深海钻探，风大浪急，为了保证既能钻得深又要钻得稳，烟台中集来福士专门开发了一套补偿系统。褚世超称：“达到了海洋钻井平台的最高清洁度要求NAS6级（美国航天局），很好的规避了后续调试中，可能产生的污染和泄露的风险，使整个系统寿命延长至45年。”
经略海洋，必须装备先行。如今，蓝鲸系列已经实现了自主设计、总装、调试，安装工艺、焊接工艺世界领先，可以在全球各种恶劣海况中作业。“蓝鲸二号”生产经理程骋称：“我们“蓝鲸二号”从今年年初到现在，半年的时间里，共计推出了创意功夫、收益改善、生产管理和生产工艺上的改革创新109件，相当于每一天半就有一个创新改善的出现。”
目前，中集来福士的半潜平台已经占据了八成的国内市场，和四分之一的国际市场，也带动烟台成为我国深水平台最重要的设计、总装和试航基地。
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未知的海洋，令人不断探索。在未来全球油气开发中，油气增量将主要来自深水特别是超深水领域，打开这一领域大门的关键钥匙便是超深水钻井平台。“蓝鲸”系列在设计难度、技术参数、建造规格等各方面已经代表了世界深水半潜钻井平台的最高水平。发展海洋经济，要以科技创新为引领。作为海洋经济和科技大省，山东需要培育更多海洋战略性新兴产业，打造海洋科技和装备制造高地，为海洋强省、海洋强国建设走向深海，打下坚实基础。
图为蓝鲸二号钻井平台
很多人都知道如今中国拥有非常强大的基建实力，甚至还获得了基建狂魔的称号，但很少有人对中国到底拥有多强的实力有具体概念，那么中国基建到底有多牛呢？前几年中国斥巨资建造了一座位于南海的超级工程，一经完工就火遍了全球，而它就是中国蓝鲸2号海上钻井平台，为了打造这座海上巨兽，中国斥资整整65个亿，而它的服役也大幅提升了中国的海洋能源开采能力，那么它的最大技术亮点是什么呢？这座海上钻井平台不仅可以开采石油天然气等能源，还可以开采南海拥有的大量独特资源可燃冰，这一能力让美国都羡慕不已。
图为蓝鲸二号钻井平台
南海海底拥有大量的宝贵资源，仅石油天然气等传统化石能源的已探明储量就足够中国连续用上几十年，而除此之外随着勘探技术的进步，人类最近几年也在南海海底发现了大量新型能源，比如可燃冰，这种特殊的物质被开采后可以释放出大量的优质天然气，据计算南海海底拥有的可燃冰储量足够供给中国使用上千年，就连美国对此都眼红不已，但因为南海海底地形和海况复杂，这些宝贵资源的开采难度非常高，中国此前一直无法有效利用它们。
图为蓝鲸二号钻井平台
蓝鲸2号正是为了解决这一问题而诞生的，相比于中国此前建造的海上钻井平台，蓝鲸2号最大的特点就是它不仅可以开采石油天然气等传统能源，也可以开采可燃冰等新型能源，使用范围比中国此前建造的石油钻井平台更广，而蓝鲸2号之所以拥有这样先进的能力，背后也有大量先进技术的支持，这款钻井平台使用了中国大量先进技术，包括海上动力定位系统，这种系统可以让平台保持高度稳定，在水下1500米处的晃动幅度不超过几厘米。
它还使用了中国最新研发的钻井技术，不仅可以像传统钻井平台那样打下通往海底深处上千米的石油钻井，也可以配备特殊的挖掘臂，采集海底的可燃冰锰结核等特殊资源，在服役之后，蓝鲸二号已经成功进行了多次可燃冰开采试验，开采出了上千吨的可燃冰和大量的天然气，还收集到了大量的锰结核等特殊海底资源，为中国新能源和新材料的发展做出了巨大贡献。
图为蓝鲸二号
这款海上巨兽的服役让美国都羡慕不已，要知道美国也非常觊觎海底的可燃冰等新型能源，但实际上美国虽然号称拥有如今最为强大的科技实力，却还无法建造像蓝鲸二号一样的新型能源开采平台，直到如今美国企业也只能进行中小规模的可燃冰开采试验，将它产业化还遥遥无期，而在蓝鲸二号的支持下，中国已经完成了大量的可燃冰开采试验，距离商业化近在咫尺。
如果他真的能试验成功和寒冰开采技术，就意味着中国将拥有大量的清洁化石能源可以使用，这让中国可以摆脱对中东等西方产油国的依赖，让美国等西方国家封锁中国的阴谋破产。
