告诉你一个真实的“海洋石油981”
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通过设计和建造上的严格要求，即便是三五千吨的船只正面撞击“海洋石油981”，也很难使其发生倾覆等状况。三年多前“海洋石油981”交付时，对大多数中国人来说还只是国家重大装备制造领域不太引人注目的一个。
据悉，大型深水设备被海洋油气业界称为“流动的国土”。在南中国海领海争议正烈之际，“海洋石油981”钻井平台代表了中国在南海油气竞争中的姿态，熟悉海洋工业的人已经从编号中读出其身份：“9”代表钻井船，“8”代表深水，而“1”，则代表这是迈向深水油气资源的第一步。
“海洋石油981”建造记
如今，“海洋石油981”已像南海礁盘上那些岿然不动的碑一样，成为中国在这片海洋存在的象征。
自2008年4月28日切割第一块钢板，到2011年11月30日进行海上移交，大约1000天的 “海洋石油981”建造、调试过程，凝聚了中国人对海洋的梦想、理解，还有与海洋有关的智慧与技术。当然，不只是这1000天的努力。向前，至少可追溯到2002年开始孕育的跟踪项目，乃至上世纪70年代末中国对此类平台的第一次重大尝试。
2002年春天，也就是“海洋石油981”正式动工6年之前、平台交付10年之前。
刚刚到外高桥造船有限公司报到几个月的上海交大结构力学博士毕业生陈刚，被选中参与一个重大项目：“新型多功能半潜式钻井平台研制”。它是原国防科工委提出的“十五”高技术船舶科研计划48个重点项目中的一个。如今看来，“新型多功能半潜式钻井平台研制”揭开了中国进军深水开发的序幕。值得注意的是，就在2002年，中国新增石油产量的85%来自海洋。只是，当时大多数人还未关注到它打开的全新世界。
由于国际油价低迷和其他复杂因素，此前20年中国先进深水海洋钻井平台一直处于空白状态，这也是当时整个中国海洋工程低迷状况的缩影。虽然拥有广袤的海疆和丰富的海洋能源，但中国上一次对深水半潜式钻井平台的尝试还要追溯到1983年，当时由上海船厂建造了最大工作水深200米、最大钻井深度6000米的“勘探三号”。
1974年，日本开始在东海中国海域擅自进行能源勘探。国务院和原地质矿产部启动“勘探三号”项目，以捍卫中国海洋和海洋资源权益。
作为2.5代深水半潜式钻井平台的“勘探三号”建造历时十年，期间经历各种曲折。“但它还是达到了当时的国际先进水平。”这个项目的主持者之一、后任国土资源部海洋办公室副主任的萧汉强告诉记者，“勘探三号”后来还租借给美国、俄罗斯，在全球各地工作。
至今仍在服役的“勘探三号”很好地完成了国家赋予的使命：它在东海的工作，奠定了今日中国东海系列海上油气田的基础。其中，“勘探三号”完成的最深井是位于东海的“天外天一井”，以5000.3米的深度，长久保持着中国海底油气井的最深纪录。产量最高的则是东海“平湖四井”。此后约20年间，中国在这个领域的技术水平由“勘探三号”时的世界前列，一直掉落到国际第三集团。
到2002年，陈刚他们和中国船舶及海洋工程设计研究院、上海交通大学等单位启动“新型多功能半潜式钻井平台研制”时，手上几乎一片空白。
“开始这个课题主要任务是跟踪，就是了解当时国际上最先进的设计水准什么样，搞深水半潜平台需攻克哪些关键技术，当时还是以第五代平台为主。”陈刚说，作为以深水为主的先进钻井平台类型，深水半潜式钻井平台自1962年出现，代际之间主要以平台工作水深、可变载荷、钻井能力等为划分原则。
2002年为研制“新型多功能半潜式钻井平台”，陈刚随外高桥造船有限公司的高层领导到新加坡调研。该国是全球最强大的深水钻井平台制造地。“我们在船坞里看到一座平台，是第五代。当时看到它的那种心情，就是完全没有想到我们也会在不久的将来能造一个，当时感觉差距太大。”
2001年，被称为中国海洋地质之父的中科院院士刘光鼎上书中央，提出“油气二次创业”的建议。除采取新的能源勘查理论，这份报告揭示了中国之前油气勘探与产出之间的巨大差异，警示中国将面临更严重的能源挑战。此后，一系列能源勘探、开发课题、项目立项。
焊接长度240公里
据悉，建造“海洋石油981”的材料中有大量高强度钢，因坚固和安全是对这个巨大装置的第一要求。总设计师、中国船舶及海洋工程设计研究院海洋工程部副主任沈志平告诉记者，“海洋石油981”的基本要求就是适应南海海况。比如，以百年一遇的风浪作为设计基础，然后又用200年一遇的风浪进行模拟检验，这相当于遭遇17级台风。
最终，在上海交大海洋工程重点实验室对几十种海况进行模拟实验，计算机还对1000多种海况作了模拟运算。另一个要点是：“海洋石油981”有复杂的锚泊系统，也就是用船锚进行停泊。它有12个15吨重的船锚，每个都可产生800多吨的抓力。
船锚链每根长1750米、重约280多吨，其中还加入了以高强度尼龙绳为主的合成纤维索，从而吸收平台移动产生的能量。在需要时，这个系统可以每分钟156米的速度将船锚快速抛射出去，它自己也带有传感器，随时探知自己承受的压力。
在后来的调试过程中，“海洋石油981”两次遭遇风力超过15级台风袭击，都没发生移动。此外，由于南海海域较大，返回陆地补给困难，要求有世界最大的9000吨可变载荷，而这后来又给它的建造带来极大难题。
“海洋石油981”未来将工作于环境条件恶劣的南海，对建造质量要求几近苛刻，针对焊接要求高的特点，我们组织了超过2000人的焊工考试。”陈刚说，用最好的焊工参与建造“海洋石油981”。
当时负责现场建造的外高桥造船有限公司海洋工程部副部长张伟告诉记者，由于大量使用了高强度钢，给焊接带来巨大挑战：对除锈、湿度、温度都有很高要求，“湿容易产生气孔，因要比较高的焊前温度，就用电热夹板一样的装置进行预热，焊接完还要作保温处理。”
许多零部件的高强度钢都是从国外进口，“一块板子返工两次，就废掉了。”他说，所有位置的焊接都采用可追溯实名制，探伤检查时发现问题“直接淘汰责任人”。
整个“海洋石油981”焊接长度是240公里，其中包括30公里平面焊接、210公里直角焊接。这个距离，大约从北京到天津再返回。“因焊接时要往复焊，焊枪走过的实际距离远远超过这个长度。”
对坚固度的苛刻要求，使建造面临挑战几乎无处不在，如通常安装室内防火门要在钢板上开方形孔，但因大量采用强度超高、柔性不足的20毫米以上高强度钢，如果打方孔，四个角会因受力过大而开裂。经过计算，只有在四个角上开一定弧度圆角，才能够保证钢板的坚固，但这样又和防火门形状冲突。最终，“海洋石油981”上的防火门都是在圆角门框上又上下左右各补了钢板，从而达到安装要求。
因需要其他船只靠近补给等原因，“海洋石油981”也对可能发生的碰撞和摩擦有所考虑。陈刚说通过设计和建造上的严格要求，即便是三五千吨的船只正面撞击，也很难使其发生倾覆等状况。
17级台风中稳定如一
2010年2月26日，第670天，“海洋石油981”出坞。
离开船坞是一个极其精细的作业过程：由于体形过大，它与船坞的距离，几乎是外高桥一号船坞生产过的产品中最小的。在垂直方向上，因重量过大，它在最高潮位时距船坞底只有0.7米。
除以每分钟10米以下的速度小心翼翼地移动，“海洋石油981”出坞时还要在船坞两岸派专人观察它与船坞壁之间的距离，一旦出现问题立刻把隔断物塞进去，防止直接摩擦。
2011年夏天，已离开船坞一年多的“海洋石油981”进入最后建造环节：在海面安装8个大马力推进器。这也是它在南海风浪中保持稳定的最主要依靠。
除了锚泊，它拥有被称为“DP3”的动力定位系统――由GPS卫星定位、调整系统和可以360度旋转的推进器组成。即使遭遇17级台风，计算机随时根据定位调整推进器的方向和马力，最终使“海洋石油981”稳定于海面一个点。
推进器高3米多，无法在外高桥造船有限公司码头安装，必须拖航到舟山附近30米深的海域才能完成安装作业。这也是中国第一次在海上进行深水半潜式钻井平台推进器水下安装作业。
陈刚承认，在历时3年多的建造中，“海洋石油981”遭遇了诸多意料之外的挑战和困难，“但年轻的海工团队成功借鉴了先进国际海洋工程项目的管理经验和设计经验，平稳有序地推进了‘海洋石油981’平台的设计、建造、调试和海上安装、联合调试。”
2012年9月，“南海深水油气勘探开发关键技术及装备”验收，它的成果集中在深水油气资源勘探、钻完井、海洋工程和安全保障三方面，“海洋石油981”名列首位。至此，中国人获得了在3000米深水进行油气勘探开发的技术能力，以及4000米深水海洋工程试验能力。