在2030年，世界人口预计将达到85亿左右，全球20大经济体的GDP总量预计达97.6万亿美元，人口和经济增长带来的是对资源需求的持续增加，面对陆上和沿海资源逐渐枯竭的局面，世界必然将未来发展重心聚焦于深海领域。世界主要涉海国家均针对深海开 发 装 备 技 术 研 发 制 订 了 发 展 战略，并给予政策上的支持。根据深海装备产业领域orbit专利数据的统计分析，深海装备研发呈现快速增长的趋势。
未来世界对海洋装备工程科技需求重点集中于深海科学探测、深海油气和固体矿产资源开发、新能源开发、海底生物资源利用等方面。深海领域的技术创新十分活跃，概括起来有以下六点发展趋势。
在2030年，世界人口预计将达到85亿左右，全球20大经济体的GDP总量预计达97.6万亿美元，人口和经济增长带来的是对资源需求的持续增加，面对陆上和沿海资源逐渐枯竭的局面，世界必然将未来发展重心聚焦于深海领域。世界主要涉海国家均针对深海开 发 装 备 技 术 研 发 制 订 了 发 展 战略，并给予政策上的支持。根据深海装备产业领域orbit专利数据的统计分析，深海装备研发呈现快速增长的趋势。
未来世界对海洋装备工程科技需求重点集中于深海科学探测、深海油气和固体矿产资源开发、新能源开发、海底生物资源利用等方面。深海领域的技术创新十分活跃，概括起来有以下六点发展趋势。
深水探测开发新技术不断涌现
由于深海海底环境的特殊性，为了进行深海海底的科学考察或资源开发，必定会不断产生新的深海技术。
Reelwell无隔水管钻井技术
近年来，挪威Reelwell公司推出的新型钻井技术—Reelwell无隔水管钻井技术，无需使用无隔水管泥浆回收系统，就可实现无隔水管钻井，从而使钻井作业过程大大简化，并可用于深水、超深水钻井。因不用隔水管而减少了浮式钻井装置的承重，所以即使应用第三代或第四代半潜式钻井平台，也能在3000米的深水区钻井。可燃冰开发技术
由于可燃冰处于深海环境下，为了完成可燃冰的开采，必然需要研发新技术。目前，世界上还没有较完善的可燃冰开发方案，传统的可燃冰开采方法主要有：降压法、热激法和化学抑制剂注入法；新型的开采方法也在不断研发推进中，包括CO2置换法和固体开采法。
由于深海海底环境的特殊性，为了进行深海海底的科学考察或资源开发，必定会不断产生新的深海技术。
Reelwell无隔水管钻井技术
近年来，挪威Reelwell公司推出的新型钻井技术—Reelwell无隔水管钻井技术，无需使用无隔水管泥浆回收系统，就可实现无隔水管钻井，从而使钻井作业过程大大简化，并可用于深水、超深水钻井。因不用隔水管而减少了浮式钻井装置的承重，所以即使应用第三代或第四代半潜式钻井平台，也能在3000米的深水区钻井。可燃冰开发技术
由于可燃冰处于深海环境下，为了完成可燃冰的开采，必然需要研发新技术。目前，世界上还没有较完善的可燃冰开发方案，传统的可燃冰开采方法主要有：降压法、热激法和化学抑制剂注入法；新型的开采方法也在不断研发推进中，包括CO2置换法和固体开采法。
作业范围向更深更远海域发展
由于近海资源的日益枯竭，人类将向更深更远的海洋进军，包括深远海的科学探测和资源开发等方面。
海洋科学探测
在海洋科考方面，世界各国重点开展深渊（6500米-11000米）科考。人类对6500米以下的深海世界知之甚少，通过开展深渊科考，对于建立深渊生物DNA数据库、感知气候变化、改进地震预报、促进海洋环境保护等具有重要推进作用。因此世界各国也会研发深海科考船、深海无人潜水器、深海载人潜水器的相关技术。
深海资源开发
在深海资源开发方面，以油气开发为例，随着陆地石油资源的枯竭 和 海 洋 石 油 开 发 技 术 的 不 断 发展，深海油气资源的开发已成为多数 海 洋 油 气 经 营 者 的 重 要 战 略 目标。根据英国著名能源分析研究机构Infield Systems统计数据结果（图3），近年来全球对深水油气的开发显著增加。美国地质调查局和国际能源署预测，未来全球44%油气资源将来自深海。目前世界深水油气工程装备作业水深为3000米左右，海洋油气工程开发正在向全球化发展，并迈向更深的海域。
由于近海资源的日益枯竭，人类将向更深更远的海洋进军，包括深远海的科学探测和资源开发等方面。
海洋科学探测
在海洋科考方面，世界各国重点开展深渊（6500米-11000米）科考。人类对6500米以下的深海世界知之甚少，通过开展深渊科考，对于建立深渊生物DNA数据库、感知气候变化、改进地震预报、促进海洋环境保护等具有重要推进作用。因此世界各国也会研发深海科考船、深海无人潜水器、深海载人潜水器的相关技术。
深海资源开发
在深海资源开发方面，以油气开发为例，随着陆地石油资源的枯竭 和 海 洋 石 油 开 发 技 术 的 不 断 发展，深海油气资源的开发已成为多数 海 洋 油 气 经 营 者 的 重 要 战 略 目标。根据英国著名能源分析研究机构Infield Systems统计数据结果（图3），近年来全球对深水油气的开发显著增加。美国地质调查局和国际能源署预测，未来全球44%油气资源将来自深海。目前世界深水油气工程装备作业水深为3000米左右，海洋油气工程开发正在向全球化发展，并迈向更深的海域。
注重海洋环境的安全环保
深海开发具有高成本、高风险的特点，一旦发生事故带来的后果特别严重。深海开发作业人员、设备的安全问题以及对海洋环境的影响是进行深海开发需要重点考虑的问题。世界主要海洋国家在政策层面上也越来越注重深海开发时的安全问题及环境生态修复问题，包括美国、英国、法国、日本、德国、中国等在内的众多国家已完成专门针对深海资源勘探开发的国内立法（见图4），保障深海“绿色”开发。
深海开发具有高成本、高风险的特点，一旦发生事故带来的后果特别严重。深海开发作业人员、设备的安全问题以及对海洋环境的影响是进行深海开发需要重点考虑的问题。世界主要海洋国家在政策层面上也越来越注重深海开发时的安全问题及环境生态修复问题，包括美国、英国、法国、日本、德国、中国等在内的众多国家已完成专门针对深海资源勘探开发的国内立法（见图4），保障深海“绿色”开发。
功能集成化将成为重要发展方向
深水装备技术将更多地体现出多学科技术的融合，从而出现更多功能集成的深水装备。
浮式液化天然气装备（FLNG）
是一种适用于深水油气田开发的多功 能 浮 式 生 产 装 置 ， 集 开 采 、 处理、液化、储存和装卸天然气的功能 于 一 身 ， 并 通 过 与 液 化 天 然 气（LNG）船搭配使用，实现海上天然气田的开采和天然气运输。
干树立柱式钻井生产储卸油平台(SDPSO)
干树立柱式钻井生产储卸油平台(SDPSO)是一种集成熟的SPAR平台技术与传统FPSO技术于一体的新型深水浮式平台形式，其深吃水的主体内部有巨大的空间可以通过油水置换技术对生产出的原油进行储存和卸载。
深水装备技术将更多地体现出多学科技术的融合，从而出现更多功能集成的深水装备。
浮式液化天然气装备（FLNG）
是一种适用于深水油气田开发的多功 能 浮 式 生 产 装 置 ， 集 开 采 、 处理、液化、储存和装卸天然气的功能 于 一 身 ， 并 通 过 与 液 化 天 然 气（LNG）船搭配使用，实现海上天然气田的开采和天然气运输。
干树立柱式钻井生产储卸油平台(SDPSO)
干树立柱式钻井生产储卸油平台(SDPSO)是一种集成熟的SPAR平台技术与传统FPSO技术于一体的新型深水浮式平台形式，其深吃水的主体内部有巨大的空间可以通过油水置换技术对生产出的原油进行储存和卸载。
深海装备技术有望向海底化发展
如果将作业或生产设施布设在海底可以消除风、浪、流、冰等恶劣海洋环境对深海作业的影响，还能起到降低成本的作用，因此石油公 司 一 直 寻 求 将 海 上 设 备 移 到 海底，以远离冰冻和风暴的袭击。
海底天然气压缩工厂
挪威国家石油公司已建成全球首个300米水深的海底天然气压缩工厂，该工厂在挪威海阿斯加德油田投产。海底天然气压缩厂将帮助挪威石油在阿斯加德油气田的总产量增加约459亿立方米天然气（3.06亿桶油当量）。此外，该解决方案与传统平台天然气压缩方案相比，不仅能提升回收能源的效率，还能显著降低能源消耗和二氧化碳排放。
深水海底重质油水分离系统
巴西坎坡斯盆地Marlim油田部署了世界上第一个用于分离深水海底重质油与水的系统，打破了浮式生产装置的瓶颈，可以在水深近900米处分离重质油、气体、砂屑和水，产出水经净化处理后被重新注入油藏。
如果将作业或生产设施布设在海底可以消除风、浪、流、冰等恶劣海洋环境对深海作业的影响，还能起到降低成本的作用，因此石油公 司 一 直 寻 求 将 海 上 设 备 移 到 海底，以远离冰冻和风暴的袭击。
海底天然气压缩工厂
挪威国家石油公司已建成全球首个300米水深的海底天然气压缩工厂，该工厂在挪威海阿斯加德油田投产。海底天然气压缩厂将帮助挪威石油在阿斯加德油气田的总产量增加约459亿立方米天然气（3.06亿桶油当量）。此外，该解决方案与传统平台天然气压缩方案相比，不仅能提升回收能源的效率，还能显著降低能源消耗和二氧化碳排放。
深水海底重质油水分离系统
巴西坎坡斯盆地Marlim油田部署了世界上第一个用于分离深水海底重质油与水的系统，打破了浮式生产装置的瓶颈，可以在水深近900米处分离重质油、气体、砂屑和水，产出水经净化处理后被重新注入油藏。
深水装备将更加自动化、智能化
采用自动化设计，可提高作业效率，减少操作人员。目前的深水钻井和开发平台基本都配备了高度自动化的设备。
深水双作业钻机
双作业钻机具有显著提高钻井效率的特点，因而在深水浮式钻井装置上得到了广泛应用。目前双作业钻机主要有3种类型：一个半井架钻机、双井架钻机和多功能箱式钻塔，三种双作业钻机都配备了钻机自动化设备，属自动化钻机。双作业钻机已在深水浮式钻井装置上得到广泛应用。据统计，近几年新建成的深水钻机几乎都是双作业钻机，在建的也全部是双作业钻机。
水下机器人
由于水下环境恶劣危险，人类的潜水深度有限，所以水下机器人日益成为开发深海的重要工具。水下 机 器 人 可 分 为 有 缆 水 下 机 器 人（遥控水下机器人，ROV）和无缆水下机器人（自治水下机器人，AUV）两类。无缆的自治机器人依靠自身决策和控制能力可高效完成任务，是未来水下机器人的发展重点。未来智能水下机器人将拥有更高的学习能力、更强的环境适应能力，以更智能的信息处理方式进行运动控制和规划决策。另外，多机器人协同控制技术也是未来智能水下机器人的重要发展方向。1974年，全球水下机器人的数量为20台；1981年发展到400台；1988年，水下机器人的数量迅速增长到了958台；到了2013年，全球水下机器人的数量增长到5756台，其中，观察型水下机器人2656台，军事服务型水下机器人1733台，作业级水下机器人914台，其余调查型水下机器人319台。
采用自动化设计，可提高作业效率，减少操作人员。目前的深水钻井和开发平台基本都配备了高度自动化的设备。
深水双作业钻机
双作业钻机具有显著提高钻井效率的特点，因而在深水浮式钻井装置上得到了广泛应用。目前双作业钻机主要有3种类型：一个半井架钻机、双井架钻机和多功能箱式钻塔，三种双作业钻机都配备了钻机自动化设备，属自动化钻机。双作业钻机已在深水浮式钻井装置上得到广泛应用。据统计，近几年新建成的深水钻机几乎都是双作业钻机，在建的也全部是双作业钻机。
水下机器人
由于水下环境恶劣危险，人类的潜水深度有限，所以水下机器人日益成为开发深海的重要工具。水下 机 器 人 可 分 为 有 缆 水 下 机 器 人（遥控水下机器人，ROV）和无缆水下机器人（自治水下机器人，AUV）两类。无缆的自治机器人依靠自身决策和控制能力可高效完成任务，是未来水下机器人的发展重点。未来智能水下机器人将拥有更高的学习能力、更强的环境适应能力，以更智能的信息处理方式进行运动控制和规划决策。另外，多机器人协同控制技术也是未来智能水下机器人的重要发展方向。1974年，全球水下机器人的数量为20台；1981年发展到400台；1988年，水下机器人的数量迅速增长到了958台；到了2013年，全球水下机器人的数量增长到5756台，其中，观察型水下机器人2656台，军事服务型水下机器人1733台，作业级水下机器人914台，其余调查型水下机器人319台。
我国深海装备技术发展展望
全球深海装备技术正在蓬勃发展，技术创新层出不穷，作业水深更加深远，海洋装备向自动化、绿色化、集成化、智能化方向发展。我国应抓住进军深海的发展机遇，把握世界深海工程发展趋势，突破深海探测与开发核心技术，提高装备自主研发能力，成为世界深海装备技术的引领者。
现阶段，我国应重点发展以下几个方面的技术：
深海科学探测装备技术。包括深海科考船装备技术、深海载人潜水器装备技术、深海无人潜水器装备技术等。需要在仿生技术、水下定位及协同技术、控制与导航技术、系统安全可靠性等多个领域进一步取得突破，逐步具备全海深探测能力。
深海油气开发装备技术。包括深水水下油气生产系统装备技术、深水浮式油气生产开发装备技术、深水水下钻井装备技术等。突破深水水下关键技术，自主设计建造新型深水油气开发装备及其关键配套设备，加快南海油气资源开发。
深海采矿装备技术。包括海底采矿/集矿系统装备技术、海底矿产扬矿系统装备和深海采矿水面支持母船装备技术等。加快开展深海矿物资源开采技术的研究，突破深海采矿船自主设计关键技术，安全、环保、经济地获取深海矿产资源。
全球深海装备技术正在蓬勃发展，技术创新层出不穷，作业水深更加深远，海洋装备向自动化、绿色化、集成化、智能化方向发展。我国应抓住进军深海的发展机遇，把握世界深海工程发展趋势，突破深海探测与开发核心技术，提高装备自主研发能力，成为世界深海装备技术的引领者。
现阶段，我国应重点发展以下几个方面的技术：
深海科学探测装备技术。包括深海科考船装备技术、深海载人潜水器装备技术、深海无人潜水器装备技术等。需要在仿生技术、水下定位及协同技术、控制与导航技术、系统安全可靠性等多个领域进一步取得突破，逐步具备全海深探测能力。
深海油气开发装备技术。包括深水水下油气生产系统装备技术、深水浮式油气生产开发装备技术、深水水下钻井装备技术等。突破深水水下关键技术，自主设计建造新型深水油气开发装备及其关键配套设备，加快南海油气资源开发。
深海采矿装备技术。包括海底采矿/集矿系统装备技术、海底矿产扬矿系统装备和深海采矿水面支持母船装备技术等。加快开展深海矿物资源开采技术的研究，突破深海采矿船自主设计关键技术，安全、环保、经济地获取深海矿产资源。
船舶物资与市场 2016,05,42-45 赵羿羽; 曾晓光; 郎舒妍
原题：深海装备技术发展趋势分析
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