石油被誉为“工业的血液”，目前全球80%的石油产量来自1973年以前开发的油田，陆上石油资源逐渐进入衰竭期。2000年以来全世界新增的油气发现中，大约70%油气新发现来自海上，其中深水区块的油气发现占全世界新增发现资源的50%左右，深水已经成为全球油气储量接替的重要区域。“没有金刚钻，别揽瓷器活”，尽管深水油气资源丰富，但勘探开发难度极大，深水装备是否先进，直接决定着海洋油气资源开发水平的高低。

2012年6月28日，美国政府发布了2012～2017年海洋油气招标计划，涵盖了最有潜力的区域，主要集中在墨西哥湾深水区，目的就是降低美国对海外石油的依存度。墨西哥湾与非洲、巴西近海形成了深水石油“金三角”，虽然墨西哥湾的深水区块小于巴西和西非等热点深水开发区，但该地区基础设施相对完善，而且紧邻世界最大的能源消费国，因此经济意义重大。鉴于墨西哥湾的深水资源开发较早，在此，对墨西哥湾主要的深水油气项目以，及采用的开发方式进行简要阐述，为国内外深水项目开发提供一定的参考。

墨西哥湾主要深水项目和平台一览

英国石油“亚特兰提斯号”——最深的浮式油气生产平台 “亚特兰提斯”号生产平台位于新奥尔良南部306km水深2,150m的深水海域，总重量58,700t，平台甲板尺寸为403ft×294ft，承载能力88,826t，由四根67ft×67ft的柱子支撑，采用线性液压链插孔系泊系统，锚索尺寸为12in×5.75in，永久系泊桩固定在水下2134m的海底深处。平台上部由3个生产模块组成，包括生活区、办公区、洗衣设施、休息区等，总重量为14125t。该平台2007年10月投产，同年11月中旬进入满负荷生产状态，能够满足日产20万桶原油和180万立方英尺天然气的生产要求，设计使用寿命15年（见图1）。

安纳达科深水桁架式单柱平台Nansen和Boomvang区块位于休斯顿南部241km，水深分别为1,121m和1,054m（如图2）。Nansen区块由安纳达科持股50%，其余50%由壳牌和海洋能源联合持有；Boomvang区块由安纳达科持股30%、壳牌持股50%、海洋能源持股20%。油田于2000年首次在世界上采用桁架式单柱平台开采，替代了传统单柱平台，桁架部分是一个类似于导管架结构的空间钢架，同传统单柱的金属圆柱结构相比，可以节省50%的钢材，从而大大降低建造费用。每个柱体长543ft，重量达17,000t，可以满足日产4万桶原油和2亿立方英尺天然气的生产需求。

Lucius项目位于“Keathley峡谷”区块，水深2,164m，蕴藏优质原油和伴生气，预测可采储量超过3亿桶。该项目安由纳达科石油控股35%，其它合作者有Plains勘探生产公司、埃克森美孚、阿帕奇深水、巴西国油和埃尼石油。油田开发投资约2亿美元，采用桁架式单柱平台开发，平台重23,000t，柱体长605ft，直径110ft，通过系泊索固定在7,100ft的海底。计划2014年投产，预计日产8万桶原油和4.5亿立方英尺天然气。

雪佛龙Jack/St Malo油田深水半潜式平台 Jack/St Malo深水项目包括Jack和St Malo两个油田，距离Walker Ridge区块40km，预计可采储量超过5亿桶（如图3）。其中Jack油田位于758和759区块，水深2133.6m；St Malo油田位于678区块，水深640m。整个项目由雪佛龙、挪威国家石油、马士基、巴西国家石油、埃克森美孚和埃尼公司于2010年10月联合开发，初期开发阶段投资7.5亿美元，预计将于2014年投产，由雪佛龙担任作业者。两个油田共部署43口开发井，使用一部半潜式生产平台开采，平台上部结构重33,000t，能够满足日产17万桶原油和4,250万立方英尺天然气的生产需要。

必和必拓Shenzi油气田张力腿平台 Shenzi油气田位于路易斯安那州南部193km的“绿色峡谷”区域，水深1,311m，包括609、610、653和654四个区块，可采储量约3.5～4亿桶。整个油田共有15口开发井，总投资4.4亿美元，必和必拓持股44%并担任作业者，雷普索尔和Hess各持股28%。油田采用独立的张力腿平台进行开采，外壳重12,493t，总重量21,177t。上部甲板高19.2m，重8684t，分为三层，由四个高度为54m的柱子支撑，下部有四个浮桥，通过8根直径36～44in的张力锚索与水下1311m深处的系泊桩连接，每个锚索重1329t，系泊桩重433t。该平台可满足日产10万桶原油和5,000万立方英尺天然气的生产要求。

康菲Magnolia油田张力腿平台 Magnolia油田包括墨西哥湾“花园海岸”区域783和784两个区块，位于路易斯安那州卡梅隆市以南289km，水深1,432m，储层埋深约5,100m。康菲持股75%担任作业者，Devon能源持股25%。油田于2004年投产，采用张力腿平台开采，日产原油500万桶，天然气1,000万立方英尺以及100万桶液态天然气。

壳牌“火星”油气田张力腿平台 “火星”油气田位于距离新奥尔良东南方209km的“密西西比峡谷”区块，发现于1989年4月，1996年7月投产，是墨西哥湾最早的深水项目之一，预计总产量将达到5亿桶，初期投资1亿美元，壳牌深水开采公司持股71.5%并担任作业者，剩余的28.5%由英国石油持有。采用张力腿平台开采，平台重36,500t，由四个直径66.5ft、长162ft的环形钢柱支撑，钢柱下部是4个浮桥，高24ft，宽27ft，重15650t。平台甲板由五个模块组成，包括井口区、生活区、加工区、动力区和钻井区（如图5）。

2010年壳牌宣布将增加一个张力腿平台即“火星B奥林巴斯”号生产平台，平台每个角分布3个直径28in、壁厚1.2in、长2,852ft的张力筋腱，共计12个，总重量6,150t。张力筋腱与海底的12个系泊桩连接，每个桩长375ft，直径84in，重260t。平台部署在新奥尔良以南130英里，负责开采“密西西比峡谷”762、763、764、805、806、 807、850和851共8个区块的油气资源，预计于2015年投产。

深水平台发展趋势

从海洋平台发展趋势来看，目前主要是向钻井船和半潜式平台发展，最终目标是研发成本更低、效率更高、性能更好的平台。随着石油勘探开发向深水、超深水进军，对石油装备提出了更高的要求，需要石油设备生产商研发深水、超深水专用平台。

半潜式平台 半潜式平台的抗风浪能力强，适应的水深范围广，装载量大，广泛应用于海洋油气资源的钻探、开采等作业。目前世界上能在大于1,500m水深进行深海钻采作业的只有钻井船和半潜式平台两种移动式装置。随着海洋开发逐渐由浅水向深水发展，这类平台的应用，将会日渐增多，诸如油与气的贮存，离岸较远的海上工厂，海上电站等都将是半潜式平台的发展领域。

挪威国家石油Statoil于2011年和2012年初分两批次与Songa海洋公司签订了4台CatD型半潜式钻井平台租约，按照GVA4000标准建造，最大工作水深5000ft，可完成钻井、完井、修井、连续油管作业、封井等多种作业。平台命名为Songa Equinox、Endurance、Enabler、Encourage，均采用模块化设计制造，各部件、设备均可互换使用，并且钻机的防喷器组合、立管、升降补偿系统均按照Statoil的井口装置制造，从而大大降低了操作和后期维护费用。平台由韩国大宇造船和海洋工程公司承造，单价5.57亿美元，包括了钻机的后期升级费用。按照计划将于2014和2015年交货，用于北海北部、挪威海和巴伦支海的钻井作业，钻井效率将比常规钻机提高20%以上。

为了实现“深浅兼顾、高低搭配”，Statoi与Maersk钻井公司签订了GustoMSC CJ70自升式平台的租约，该钻机由Keppel公司承造，将于2015年交货。最大工作水深575ft，最大钻深35,000ft。钻机拥有X-Y悬臂系统，可以沿径向和轴向移动，移动范围为100×65ft，便于安装防喷器、电缆等作业，并且减小了对船体净空高度的要求。

GustoMSC CJ70的升级型号为CJ80-X175-A，见图6，平台尺寸为328×360ft，腿长761ft，甲板载荷12000t，可同时容纳150人工作，超过了以往所有的CJ80型号，目的是为了满足安装海底采油树、管线设备的要求。X-Y悬臂系统尺寸100×80ft，载荷1500t，最大可提高至2250t，可以将井口装置安装于水下进行钻井，而不像其它自升式平台，将井口装置安装在平台上，从而大大节省了平台空间。整个平台使用4台2500kW和2台1750kW的发电机，可以降低电力负荷，从而减少二氧化碳排放。

自升式平台上的钻井起重机一般是沿着悬臂左右或前后移动，Huisman首创可旋转悬臂，尺寸为212.6×63×39.4ft，不需要柔性连接件，甲板界面整洁简单，可节约大量宝贵的平台空间，并提高了工作效率和安全性。钻塔高200ft，大钩负荷24万磅，最大钻深能够达到35,000ft（见图7）。

Bully超深水钻井船 2007年，Frontier钻井公司向GustoMSC公司订购了一艘PRD12000钻井船，并要求船体长度由750ft缩短至650ft，该船型被名为Bully型，最大工作水深10,000ft，由Huisman公司负责钻塔、钻杆架、立管、防喷器等整套设备的设计制造（见图8）。钻塔可容纳总长度43,000ft的钻杆和套管，每个立根长135ft，配备有重型绞车。

Bully钻井船是由GustoMSC公司设计船体，Huisman公司设计钻塔。与此不同，Globetrotter型钻井船全部由Huisman设计，在Bully型的基础上进行了升级改进，从而使钻井能力大大提升（如图9）。在船体设计上，将动力房前置，位于员工住宿区下部，从而留出了整个船尾放置钻井工设备或套管等材料。所有的立管、大部分钻杆都存在在甲板或船尾下面，留出了45000ft2的甲板空间，用以放置临时设备，总承载力为20000t。通过改进优化，使船体长度缩短至620ft，比Bully型短30ft。而传统的大型深水钻井船长度一般在700ft以上，最大工作水深12000ft，与此相比，新设计的两款钻井船Bully和Globetrotter最深工作水深分别为10000ft和12000ft，但长度缩短约100ft，从而使船体结构更加紧凑。

Sevan超深水圆筒形半潜式钻井平台Sevan钻井公司的超深水半潜式平台采用公司专利的圆筒形壳体设计，将钻探、储油、预处理等多种功能融为一体（如图10）。整个平台最关键部件是空心圆筒形的壳体，它具有储油、隔离压载的功能，同时可以容纳泥浆泵等多种设备，并能够储存钻井用水和钻井液。甲板载重量20,000t，而且具有超大的储存能力，如在英国北海作业的Sevan Voyageur平台，能够储存原油27万桶，日生产3万桶，从而大大降低了补给压力，减少了后勤物资费用。由于平台的对称性设计、简单的结构布局，简化了平台的建造流程，提高了建造效率。

平台工作水深100ft～10,000ft，圆筒形外观配合DP3动态定位系统的使用，其可以不受狂风、波浪、潮汐的影响，能够满足恶劣工况的使用要求。目前有一艘“SevanDriller号”正在海上进行钻井作业，另有两艘正由中国远洋集团建造，预计于2013年底和2014年初交付使用。

海洋油气资源开发向深海发展已成必然趋势，高度重视并积极开展深水平台技术研发是开发海底油气宝藏的重要前提，目前深水平台正向着大型化、自动化、多功能化的方向发展。我国拥有辽阔的海域，但对深海的勘探开发已落后于周边国家。2012年5月9日，我国自行建造的“海洋石油981”深水半潜式钻井平台在南海成功开钻，标志着我国海洋石油工业的“深水战略”迈出了实质性的一步，我国成为第一个在南海自营勘探开发深水油气资源的国家。随着中国、巴西、韩国、日本等国家的在海洋石油装备领域的逐步崛起，将打破美国、挪威、英国等在深水领域的垄断地位，今后海洋装备技术将呈现出多渠道、多国化、百花齐放的发展局面。