国外深海勘探开发装备现状与趋势研究

60卷增刊1 中国造船V ol.60 Special 1 2019年1月SHIPBUILDING OF CHINA Jan. 2019

文章编号：1000-4882（2019）S1-0104-06

国外深海勘探开发装备现状与趋势研究

杨清轩，苏强

（中船重工第七一四研究所，北京100101）

摘要

当前世界经济处在快速发展进程中，世界能源的生产和消费正在发生深刻的变革。从国际看，能源低碳化越来越明显，全球在海洋深水项目的勘探、开发活动非常活跃。从国内看，海洋深水资源的开发利用在我

国能源格局中也将占有更重要的地位。深海勘探开发装备是指用于海洋资源勘探、开采、加工、储运、管理

及后勤服务等方面的大型工程装备和辅助性装备。作为利用海洋资源的物质和技术基础，深海勘探开发装备

事关国家的能源战略安全，其重要性不言而喻。论文对国外深海勘探开发装备现状进行研究，并分析其发展

趋势，为我国相关部门提供参考。

关键词：深海勘探开发装备；起重辅管船；物探船；半潜式钻井平台；钻井船

中图分类号：P744.4；TE52 文献标识码：A

0 引言

深海是继太空之后，又一个对人类具有重大意义的战略领域，围绕深海资源的竞争日趋激烈。党的十八大工作报告中明确提出了“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的战略目标，突显了海洋对扩大我国生存发展空间的重要性。使用深海勘探开发装备是目前调查、获取深海资源的主要手段，主要包括物探船、移动钻井装备（半潜式钻井平台、钻井船等）、支持船舶/平台（起重船、铺管/铺缆船）等。

1 起重辅管船

1.1 发展现状

起重船属于工程船，主要承担海上结构物的起吊工作，按用途可分为用于海上吊装、拆卸的大型起重船，用于铺设海底油气管线的起重铺管船（装有回转式起重机），以及用于大型水上工程吊装的起重船（大多数装设固定臂架式起重机）。起重铺管船按回转式起重机的能力大小，又分为常规起重铺管船和大型起重铺管船。对于常规起重铺管船，其起重机的能力以满足本船铺管作业要求为极限（如安装铺管系统的托管架等），典型的船型如“海洋石油202”号起重铺管船，其起重机的最大起重量约120t，其他类似船型的起重能力也大致相当。本文所指的大型起重铺管船，是以起重作业为主，兼具较强铺管作业能力（或具备相关的改造潜力），起重量在3000t以上的起重铺管船。

随着海洋油气资源开发事业的不断发展，海洋管道发挥的作用愈加明显，随之而来的是海洋管道铺设专用设备铺管船的不断发展，专业化程度要求也就越来越高。据克拉克松数据显示，截至2015年

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底，世界范围内共有168艘专业铺管船。在铺管船设计建造初期，主要集中在欧洲国家，近些年来新加坡、韩国等亚洲国家已逐渐掌握了铺管船的建造技术，但是核心设计能力依然掌握在欧洲国家的少数企业手里。目前，国外的起重铺管船主要设计商有挪威Ulstein公司、挪威STX OSV公司、荷兰SBM Offshore公司、荷兰GustoMSC公司等，主要建造商包括新加坡吉宝岸外海事、新加坡胜科海事、荷兰Damen公司、意大利Fincantieri Monfalco公司等。

目前，世界上最多的铺管船是S-lay铺管船，其中比较著名的有瑞士Allseas公司的“Lorelay”和“Solitaire”。其中，“Lorelay”是世界上第一艘釆用动力定位技术的铺管船，而“Solitaire”则是“Lorelay”的升级版，配备有更强的载重和动力定位能力，载重能力达2.2万吨，其动力定位系统可以保证在3500m 的深水进行铺管作业。此外，船型S-lay铺管船多为商船改装而成，如Allseas公司的Audacia是由Geeview号散货船改装。S-lay铺管船的关键设备是托管架和张紧器，它们决定了S-lay铺管船的作业水深和铺管直径，欧洲国家在这两个关键设备的设计制造上处于垄断地位。表1列出了国外主要深水S-lay 铺管船的技术参数。

表1 国外主要深水S-lay 铺管船技术参数

船名船型作业水深/m 吊机吨位/ t 定位铺管直径/ m 张紧器/ t 绞车/ t 托管架/ m Audacia 船型3000 150 DP3 0.051 ~ 1.524 525 550 106 Lorelay 船型1645 300 DP3 0.051 ~ 0.914 165 ——Solitaire 船型2775 300 DP3 0.051 ~ 1.524 1050 —140 Castoro Otto 船型1500 2177 系泊缆0.102 ~ 1.524 180 135 94 Castoro Sei 半潜式3000 2×134 DP <1.524 330 330 —

R-Lay铺管船历经50多年发展，目前最为先进的R-Lay铺管船当属Emas AMC公司的“Lewek Constellation”和HMC公司的“Aegir”，造价分别为5.5亿美元和7亿美元，作业水深都在3000m以深，并且起重能力达到了3000t以上；两艘船除R-Lay铺管外，都同时具备J-Lay和F-Lay等多种铺管方式，以提高铺管船功能及利用率。此外，Lewek Constellation配置大吨位吊机及自升降补偿AHC 吊机，以提升海上吊装能力。表2列出了国外主要R-lay铺管船的技术参数。

表2 国外主要深水Reel-lay 铺管船技术参数

船名船型作业水深/m 吊机/ t 定位服务管径/英寸张紧器/ t 卷筒数量存管能力/ t Lewek Constellation 船型>3000 3000 DP3 4 ~ 16 800 6 4800 Aegir 船型3500 4000 DP3 <16 800 2 400

LV108 船型3000 400 DP2 4~16 400 1 2500 Deep Energyr 船型3000 150 DP3 4~18 450 2 5600 LV105 船型3000 440 D92 2~16 440 1 2750

1.2 发展趋势

总的说来，铺管船的技术发展趋势主要体现在以下几个方面：

（1）作业深水化。目前，钻井船、半潜式钻井平台已向3600m的超深水海域挺进，钻井深度达到12000m；FPSO等生产装备也达到了3000m的作业深度；铺管船作为铺设海底管道的大型设备，朝深水化挺近势在必行。

（2）功能更加多元。随着深海科技的进步，目前越来越强调装备的多功能特征。对于铺管船来说，一条船具有多种方法的铺管功能，已成为未来的发展趋势。除此之外，搭配重型起重机可用于深水起重、