2007年10月18日，上海外高橋造船有限公司與中國(guó)海洋石油總公司在北京簽訂3000米超深水半潛式鉆井平臺(tái)建造合同。時(shí)任上海市委書(shū)記習(xí)近平親自出席簽約儀式，對(duì)該項(xiàng)目給予了高度重視和支持。
7年之后，2015年1月9日，在中共中央總書(shū)記、國(guó)家主席習(xí)近平的見(jiàn)證下，“海洋石油981”號(hào)研發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，一舉成為我國(guó)船舶與海洋工程科技界最為耀眼的“南海明星”。
“海洋石油981”號(hào)是我國(guó)海洋石油工業(yè)和船舶工業(yè)的標(biāo)志性工程，它的建成使我國(guó)深水油氣資源的勘探開(kāi)發(fā)能力和大型海洋工程裝備建造水平跨入了世界先進(jìn)行列。而外高橋造船也由此掌握了深水半潛式鉆井平臺(tái)的關(guān)鍵設(shè)計(jì)建造技術(shù)，建立了深水半潛式鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)建造體系，并能夠向市場(chǎng)推出新的平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，在國(guó)際海洋工程裝備市場(chǎng)展現(xiàn)出“中國(guó)智造”的力量。
為南海而生 堅(jiān)持高起點(diǎn)開(kāi)發(fā)
進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國(guó)船舶工業(yè)和海洋石油工業(yè)迎來(lái)了重要發(fā)展時(shí)刻。黨中央提出了“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，制定和實(shí)施海洋油氣發(fā)展戰(zhàn)略，提高海洋開(kāi)發(fā)、控制、綜合利用能力”的要求，為加快海洋石油工業(yè)發(fā)展提供了重要的戰(zhàn)略機(jī)遇。海洋工程裝備作為高端制造業(yè)的重要組成部分，被國(guó)家納入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)加以扶持。
早在2002年，在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)支持下，外高橋造船和中國(guó)船舶工業(yè)集團(tuán)公司第七〇八研究所、上海交通大學(xué)等單位就聯(lián)合啟動(dòng)了“新型多功能半潛式鉆井平臺(tái)研制”科研課題。“十一五”期間，原國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)、國(guó)家科技部組織實(shí)施的“863”計(jì)劃再次投入經(jīng)費(fèi)，以我國(guó)南海油田的實(shí)質(zhì)性開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為工程依托，對(duì)深水油氣資源開(kāi)發(fā)裝備的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行更深入的研究，并就相關(guān)問(wèn)題先后組織召開(kāi)了各類(lèi)研討會(huì)，反復(fù)論證“南海深水油氣勘探開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)及裝備”重大項(xiàng)目的可行性。
此時(shí)，自20世紀(jì)60年代開(kāi)始出現(xiàn)的深水半潛式鉆井平臺(tái)，經(jīng)歷了幾代產(chǎn)品的發(fā)展，在國(guó)際市場(chǎng)上主要是以第五代產(chǎn)品為主，其技術(shù)性能特點(diǎn)表現(xiàn)為：作業(yè)水深為1800～3600米，鉆井能力為7600～10000米，采用動(dòng)力定位為主、錨泊定位為輔的方式。雖然國(guó)外對(duì)半潛式鉆井平臺(tái)的研究已經(jīng)比較成熟，但我國(guó)海工裝備制造業(yè)才剛剛起步，既沒(méi)有深水浮式裝備的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有建造實(shí)績(jī)。而最大的挑戰(zhàn)，是南海區(qū)域極為復(fù)雜的海況和極為嚴(yán)酷的氣候條件。
“海洋石油981”號(hào)的設(shè)計(jì)使用壽命為30年。在如此長(zhǎng)的時(shí)間里，要保證該平臺(tái)能夠經(jīng)受南海的臺(tái)風(fēng)、潮汐、內(nèi)波等氣候、水文環(huán)境的考驗(yàn)，必須在研發(fā)設(shè)計(jì)階段周密考量其安全性和可靠性。為此，“海洋石油981”號(hào)研發(fā)團(tuán)隊(duì)首次發(fā)明了考慮南海內(nèi)波流等特殊災(zāi)害環(huán)境條件的超深水半潛式鉆井平臺(tái)理論研究方法和設(shè)計(jì)技術(shù)體系，創(chuàng)新研發(fā)出針對(duì)中國(guó)南海環(huán)境條件的新型鉆井平臺(tái)。同時(shí)，還首次發(fā)明了基于海洋環(huán)境與鉆井工況耦合作用下的隔水管理論分析方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)了隔水管的“三分之一效應(yīng)”與“上下邊界效應(yīng)”，為隔水管安全控制提供了理論依據(jù)；首次創(chuàng)新設(shè)計(jì)并應(yīng)用了本質(zhì)安全型防噴器控制系統(tǒng)，可有效防范類(lèi)似墨西哥灣井噴泄漏事故的發(fā)生。
定位于全球最先進(jìn)的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)，中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)建造的“海洋石油981”號(hào)具備了當(dāng)今世界海洋石油鉆井平臺(tái)技術(shù)的最高水平，創(chuàng)造了多項(xiàng)“世界第一”和“國(guó)內(nèi)第一”。該平臺(tái)總長(zhǎng)114米，型寬89米，高117米，最大鉆井深度為1.2萬(wàn)米，最大作業(yè)水深為3000米，配備了國(guó)際最先進(jìn)的第三代動(dòng)力定位系統(tǒng)，甲板可變載荷9000噸，入中國(guó)船級(jí)社（CCS）和美國(guó)船級(jí)社（ABS）雙船級(jí)，主要用于南海深水油田的勘探鉆井、生產(chǎn)鉆井、完井和修井作業(yè)，并可在東南亞、西非海域進(jìn)行鉆井作業(yè)。“海洋石油981”號(hào)的問(wèn)世，一舉填補(bǔ)了我國(guó)在深水鉆井特大型裝備領(lǐng)域的技術(shù)空白。
攻堅(jiān)克難 形成自主技術(shù)體系
2008年4月28日，“海洋石油981”號(hào)正式開(kāi)工建造。當(dāng)時(shí)，正逢國(guó)際船舶市場(chǎng)最高峰時(shí)期，外高橋造船憑借其設(shè)計(jì)建造綠色環(huán)保型散貨船的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，手持訂單十分飽滿(mǎn)，作業(yè)場(chǎng)地、船位計(jì)劃已經(jīng)安排得極為緊張，設(shè)備供應(yīng)、勞動(dòng)力資源等也都處于滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)。在中船集團(tuán)的正確領(lǐng)導(dǎo)和指揮下，外高橋造船堅(jiān)定不移地把握住加速發(fā)展海工裝備、搶占高端市場(chǎng)的戰(zhàn)略機(jī)遇，科學(xué)調(diào)配內(nèi)外部各種資源，專(zhuān)心致志地開(kāi)展“海洋石油981”號(hào)的建造工作。
“海洋石油981”號(hào)的建造技術(shù)極為復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)凈重1.87萬(wàn)噸，舾裝重量為1.2萬(wàn)噸，鋪設(shè)電纜總長(zhǎng)度為960千米，各種管線(xiàn)達(dá)3.5萬(wàn)根，報(bào)警點(diǎn)超過(guò)1.6萬(wàn)個(gè)，加工、安裝、調(diào)試物量巨大，其系統(tǒng)集成工作量更是大型散貨船的5倍以上。由于這是我國(guó)首次自主設(shè)計(jì)和建造深水海工平臺(tái)，業(yè)主方、設(shè)計(jì)方和建造方都沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。外高橋造船以項(xiàng)目管理作為首要突破口，科學(xué)謀劃管理模式，組建了200多人的海工部，對(duì)該項(xiàng)目的經(jīng)營(yíng)、設(shè)計(jì)、采辦、建造、安全、調(diào)試等職能進(jìn)行集中管理，確保了信息的及時(shí)暢通。同時(shí)，外高橋造船在開(kāi)展國(guó)際合作、利用外國(guó)專(zhuān)家資源等方面進(jìn)行了積極的探索，不僅保障了該項(xiàng)目的順利完工，也提升了自身的海工項(xiàng)目管理水平。
為了盡快掌握深水半潛式鉆井平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)，外高橋造船采用科研與工程相結(jié)合的方法，將相關(guān)重大設(shè)計(jì)、建造難點(diǎn)以子課題的形式歸類(lèi)分析，成立相應(yīng)的攻關(guān)小組，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，該公司挑選組織高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人員對(duì)各子課題的研究成果進(jìn)行提煉和深化，圍繞“海洋石油981”號(hào)先后申報(bào)了7項(xiàng)國(guó)家技術(shù)專(zhuān)利，發(fā)表了8篇專(zhuān)業(yè)論文，培養(yǎng)出一支具有較高水準(zhǔn)的海工研發(fā)團(tuán)隊(duì)。這支團(tuán)隊(duì)在國(guó)內(nèi)首次突破了基于有限元數(shù)值分析的精度控制等核心關(guān)鍵技術(shù)，建立了超深水半潛式鉆井平臺(tái)總裝建造和配套技術(shù)體系，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
為了保證平臺(tái)的堅(jiān)固安全，“海洋石油981”號(hào)采用了大量的高強(qiáng)度鋼，加之上海地區(qū)空氣濕度較大，給焊接作業(yè)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。外高橋造船研究出多種海工裝備高強(qiáng)度厚板焊接技術(shù)工藝，其中裂紋指端擴(kuò)展位移試驗(yàn)（CTOD）后來(lái)還被引為國(guó)家海工平臺(tái)建造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。整個(gè)“海洋石油981”號(hào)焊接加工的長(zhǎng)度達(dá)到240千米，其中包括30千米的平面焊接和210千米的直角焊接，而從最后的報(bào)驗(yàn)結(jié)果看，其焊接質(zhì)量檢測(cè)合格率達(dá)到了100%。此外，“海洋石油981”號(hào)系國(guó)內(nèi)首次采用船塢內(nèi)總裝建造方式建造的鉆井平臺(tái)，對(duì)分段建造的精度、吊裝搭載的效率都提出了極高的要求。外高橋造船克服了船塢尺度不夠、起吊能力有限等諸多困難，通過(guò)工法創(chuàng)新順利實(shí)現(xiàn)了技術(shù)質(zhì)量目標(biāo)。在海上安裝調(diào)試過(guò)程中，外高橋造船不僅順利完成了8個(gè)大馬力推進(jìn)器的安裝工作，還先后經(jīng)受了“米雷”和“梅花”兩個(gè)12級(jí)以上臺(tái)風(fēng)的正面沖擊以及5次以上高強(qiáng)度冷空氣的影響，沒(méi)有出現(xiàn)任何系統(tǒng)故障，充分證明其各項(xiàng)功能完全滿(mǎn)足技術(shù)規(guī)格書(shū)要求，設(shè)計(jì)建造質(zhì)量上乘。
通過(guò)長(zhǎng)達(dá)4年的建造過(guò)程，外高橋造船在海工平臺(tái)總裝建造技術(shù)，特殊結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)，鉆井系統(tǒng)、動(dòng)力定位系統(tǒng)等關(guān)鍵系統(tǒng)的安裝和調(diào)試技術(shù)等方面，初步實(shí)現(xiàn)了“引進(jìn)一流技術(shù)、培育一流團(tuán)隊(duì)、打造一流海工”的目標(biāo)，為企業(yè)加快調(diào)整結(jié)構(gòu)、實(shí)施轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。
運(yùn)營(yíng)可靠 為實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)爭(zhēng)光爭(zhēng)氣
2011年5月23日，“海洋石油981”號(hào)在上海被正式命名。中央領(lǐng)導(dǎo)對(duì)該項(xiàng)目的成功建造非常關(guān)心，時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理李克強(qiáng)和張德江均作出批示，表示祝賀。時(shí)任上海市委書(shū)記俞正聲專(zhuān)程來(lái)到外高橋造船視察現(xiàn)場(chǎng)。工業(yè)和信息化部部長(zhǎng)苗圩也作出批示，對(duì)該平臺(tái)的建成交付給予了充分肯定。
2012年5月9日，“海洋石油981”號(hào)在中國(guó)南海正式開(kāi)鉆，標(biāo)志著我國(guó)從此具備了獨(dú)立開(kāi)展深水油氣資源勘探的尖端技術(shù)能力。2014年7月15日，“海洋石油981”號(hào)結(jié)束在西沙中建島附近海域的鉆探作業(yè)，按計(jì)劃順利取全取準(zhǔn)了相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)資料。2014年8月30日，“海洋石油981”號(hào)在南海北部深水區(qū)陵水17-2-1井測(cè)試獲得高產(chǎn)油氣流，測(cè)試日產(chǎn)天然氣56.5百萬(wàn)立方英尺，相當(dāng)于9400桶油當(dāng)量，這是中國(guó)海域自營(yíng)深水勘探的第一個(gè)重大油氣發(fā)現(xiàn)。
在過(guò)去的3年里，“海洋石油981”號(hào)不僅經(jīng)受住了南海自然環(huán)境帶來(lái)的各種考驗(yàn)，而且成為我國(guó)維護(hù)海洋權(quán)益和南海主權(quán)的一把“利器”。2014年5月，有國(guó)家干擾“海洋石油981”號(hào)在我國(guó)南海的正常作業(yè)，一度引起人們對(duì)該平臺(tái)安全性的擔(dān)憂(yōu)。不過(guò)在項(xiàng)目參與者看來(lái)，這些國(guó)家的小動(dòng)作，影響不了平臺(tái)的安全，因?yàn)樵缭谠O(shè)計(jì)和建造之時(shí)，他們就考慮到了“海洋石油981”號(hào)與補(bǔ)給船發(fā)生摩擦和碰撞的可能性。他們認(rèn)為，即便是三五千噸的船舶正面撞擊“海洋石油981”號(hào)，也很難使后者發(fā)生傾覆等狀況。
“海洋石油981”號(hào)采用的是錨泊定位和DP3動(dòng)力定位的雙定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可根據(jù)海況條件自由調(diào)節(jié)和組合。該平臺(tái)擁有12個(gè)15噸重的船錨，每個(gè)都可以產(chǎn)生800多噸的抓力，每根船錨鏈長(zhǎng)1750米、重約280多噸，其中還加入了以高強(qiáng)度尼龍繩為主的合成纖維索，從而可吸收平臺(tái)移動(dòng)產(chǎn)生的能量。在實(shí)際使用過(guò)程中，即使遭遇風(fēng)力在15級(jí)及以上的臺(tái)風(fēng)襲擊，“海洋石油981”號(hào)也能做到“巋然不動(dòng)”。同時(shí)，采用該雙定位系統(tǒng)，每天可節(jié)約原油20噸、減少二氧化碳排放量63噸，對(duì)于節(jié)能減排和保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了顯著作用。
正是得益于在設(shè)計(jì)、建造過(guò)程中的精益求精和艱辛努力，從2012年正式開(kāi)鉆至今，“海洋石油981”號(hào)沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何安全問(wèn)題。中國(guó)海洋石油總公司和檢驗(yàn)單位CCS均認(rèn)為，從總體來(lái)看，目前該平臺(tái)的主要運(yùn)行指標(biāo)都達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
外高橋造船負(fù)責(zé)人表示，“海洋石油981”號(hào)投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)取得的各項(xiàng)成果，表明外高橋造船的海工建造水平和能力得到了充分的檢驗(yàn)和認(rèn)可，從而打破了國(guó)外對(duì)深水半潛式鉆井平臺(tái)的技術(shù)壟斷和市場(chǎng)壟斷。而該項(xiàng)目獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)最高獎(jiǎng)，更彰顯了“中船海工”品牌的價(jià)值。經(jīng)略海洋，擁抱深藍(lán)，科技引領(lǐng)，再邁高端。未來(lái)，外高橋造船將以“做強(qiáng)中國(guó)第一船廠”作為歷史使命和責(zé)任，不斷續(xù)寫(xiě)高端海工裝備制造的新篇章，為把中船集團(tuán)建成國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界一流的創(chuàng)新型海洋裝備集團(tuán)，為國(guó)家維護(hù)海洋權(quán)益、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)、建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)作出更大的貢獻(xiàn)。（