大海上的“蓝鲸1号”平台

2017年5月18日，我国海域天然气水合物试采宣布成功，这标志我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新。本次试采中，“蓝鲸1号”深水钻井平台功不可没。

“蓝鲸1号”是什么？

“蓝鲸1号”钻井平台诞生于山东烟台，是由中集来福士海洋工程有限公司（以下简称“中集来福士”）自主设计建造的超深水半潜式钻井平台，是目前世界上最先进的钻井平台。

此次南海天然气水合物试采作业，是“蓝鲸1号”平台承担的首次钻采作业任务。试采工区在水深1200～1300米处，设计井深300～400米。对于这种程度的钻采作业而言， “蓝鲸1号”完全可以胜任。

那么，“蓝鲸1号”的优势在哪里？

一是体型大。“蓝鲸1号”平台排水量可达7万吨，与“辽宁”号航母满载排水量相当；长117米，宽92.7米，面积相当于一个标准足球场大小；高度达118米，相当于40层楼的高度。

二是性能强。“蓝鲸1号”平台最大作业水深可达3658米，最大钻井深度更是达到15240米，其中大钩钩载1250短吨，可变载荷1万吨。这是目前全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台，适用于全球深海钻探作业。

三是效率高。“蓝鲸1号”装配了全球最先进的液压双钻塔和2个井口，两台钻机可在2个井口同时实现钻井、连接套管、下放防喷器等主副线作业，有效减少了钻井辅助时间，使深水钻井作业效率比传统的单井口作业平台提高30%。同时配备了全球领先的闭环动力系统，可比同类作业平台燃油消耗降低10%。

四是安全系数高。“蓝鲸1号”配备了主副两套15000psi压力级别的水下防喷器，每套防喷器配备三组剪切闸板，而剪切闸板是井喷控制的最后一道屏障。如此配置，大大提升了常规井下压力控制设备的能力，保证了试采作业安全。同时，该平台配备了世界上最先进的DP3动力定位系统，最精确的定位测量误差达到0.1米，通过8台全回转式6034马力的推进器实时定位，保证了作业期间平台在台风“苗柏”11级风力里保持“纹丝不动”。

与天然气水合物试采之约

中国地质调查局和中石油集团到国内运营深水钻井平台的企业进行了多次调研，最终“蓝鲸1号”凭借优越的装备性能、完全自主设计建造而入选为天然气水合物试采施工作业平台。

2016年8月，“蓝鲸1号”平台技术服务合同签订。此时，距天然气水合物试采预定开工时间不到7个月，而平台的建造进度刚刚达到90%左右。中集来福士将平台建造与水合物试采适应性改造同时进行，大大缩短了建造和改造工期，增加了平台调试时间，为平台的如期交付奠定了基础。

天然气水合物试采施工作业面临着新平台、新设备、新队伍和平台作业准备时间紧的几大挑战。试采指挥部高度重视，多次派技术人员驻厂调研、跟踪平台作业准备进度，参与工程总承包中国石油集团海洋工程有限公司与中集来福士“蓝鲸1号”平台项目推进会。试采指挥部在平台调试、海试测试、人员培训、第三方设备安装等关键阶段出谋划策，协调解决遇到的问题，共同推动平台于2017年2月13日如期交付。

台风中保障产气平稳

试采工程光荣而艰巨，工期极为紧张，挑战巨大。

3月6日，“蓝鲸1号”平台从烟台启航，自航奔赴南海工区。平台航行总行程约2263公里，共航行7.1天，平均航速达8.27节，动力功率仅占平台功率的70%左右，可见其动力能力强大，远超越同类的平台。

对南海海域来说，海上钻采作业最大挑战就是遇到台风。6月12日，“蓝鲸1号”平台正面迎来第一次台风——“苗柏”。试采现场指挥部与“蓝鲸1号”操船团队根据南海前期台风的特点，以及对当前平台动力系统和定位系统的能力评价，最终作出保持生产测试、原地抗击台风的决定，同时制定了详细的、可操作性强的应急解脱躲避台风的应急预案。

当日凌晨4点，“苗柏”转向风力突然由预测的9级加剧至11级，海况异常恶劣。但平台凭借强大的动力定位系统和经验丰富的操船队伍，保持在安全区域与暴风对抗，实测最大漂移距离不超过6.5米。在试采各参战单位的坚守下，南海天然气水合物试采的火焰在狂风暴雨中依旧燃烧。

7月9日，我国首次南海天然气水合物试采安全生产满60天后主动关井。此次试采，获得了持续产气时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果，并创造了产气时长和总量的世界纪录，全面完成了试采预期目标。这也充分证实， “蓝鲸1号”平台凭借自身强大的功能，为我国首次海域天然气水合物试采工程的成功实施提供了坚实保障。

（作者系中国地质调查局水合物试采现场指挥部办公室工程组成员，《南海天然气水合物试采工程实施及关键技术》项目主要成员，主要从事钻井技术研究工作。）

科学家庆祝试采点火成功

科技日报北京7月29日电（记者谢宏）记者从中国地质调查局获悉，7月29日，由国土资源部中国地质调查局组织实施的南海神狐海域天然气水合物试采工程全面完成了海上作业，这标志着我国首次海域天然气水合物试采圆满结束。随后，执行本次试采技术服务的钻井平台“蓝鲸Ⅰ号”将起航返回位于烟台的母港。

“蓝鲸1号”平台点火臂

国土资源部、财政部、发展改革委、科技部密切配合，强力推进找矿突破战略行动，在中国石油天然气集团公司、北京大学、中集集团等单位的全力协作下，由国土资源部中国地质调查局组织实施取得了持续产气时间最长、产气总量最大、气流稳定、环境安全等多项重大突破性成果，创造了产气时长和总量的世界纪录。

本次试采作业区位于珠海市东南320千米的神狐海域。3月28日第一口试采井开钻，5月10日下午14时52分试气点火成功，从水深1266米海底以下203—277米的天然气水合物矿藏开采出天然气。到5月18日上午10时，连续产气近8天，平均日产超过1.6万立方米，超额完成“日产万方、持续一周”的预定目标。国土资源部部长姜大明在现场宣布我国海域天然气水合物首次试开采成功，中共中央、国务院发来贺电。

截止7月9日14时52分，我国天然气水合物试开采连续试气点火60天，累计产气30.9万立方米，平均日产5151立方米，甲烷含量最高达99.5%。获取科学试验数据647万组，为后续的科学研究积累了大量的翔实可靠的数据资料。

水合物自然产状类型图

试采项目工作人员介绍，7月9日—18日，按照施工方案进行试采井的封井作业。 7月18日后，转入监测井作业，探测地层物性变化，确定水合物分解区域，了解储层改变的情况以及水合物分解波及的地层空间范围。监测结果显示周围地层无明显变化，海水及周边大气等甲烷浓度无异常，环境无污染，未发生地质灾害。

执行本次试采技术服务的 “蓝鲸Ⅰ号”钻井平台，是目前全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台，适用于全球深海作业。中国南海神狐海域天然气水合物试采是“蓝鲸Ⅰ号”执行的首项工作任务。2017年3月6日，“蓝鲸Ⅰ号”从烟台启航，经过8天的航行于3月14日顺利到达位于珠海市东南320千米的中国南海神狐海域可燃冰试采区。截至7月29日返航,共在这一区域实施作业达137天。

俯瞰“蓝鲸1号”据介绍，通过近4个月的试验探索和科学研究，取得了一些新的成果。一是防砂技术先进，方法可靠，持续有效发挥作用，保障产气通道状态良好。二是在举升方式等多方面实现创新，提高产量效果显著。三是调控产能平稳有效，气流稳定，持续时间已达到生产性试开采要求，为产业化发展奠定了坚实的基础。四是海水及周边大气等甲烷浓度无异常，环境无污染。五是井壁和地层稳定，未发生地质灾害，实现了安全可持续生产。六是试采理论、技术、工程和装备领跑优势不断扩大。

试采结束后的”蓝鲸1号“平台一角

这次试采成功是我国首次、也是世界首次成功实现资源量占全球90%以上、开发难度最大的泥质粉砂型天然气水合物安全可控开采。经过近20年不懈努力，我国取得了天然气水合物勘查开发理论、技术、工程、装备的自主创新，实现了历史性突破。

试采项目工作人员介绍，下一步中国地质调查局将加大天然气水合物资源勘查力度，为产业化提供资源基础；加大理论、技术、工程、装备研究力度，为产业化提供技术准备；依靠科技进步保护海洋生态，为产业化提供绿色开发基础；研究勘探开发管理规范性文件和产业政策，为产业化提供相关保障。