海洋工程和海洋工程装备(主要针对海上钻井平台)未来的发展趋势

一．我所认识的海洋工程

通过一个学期的专概课学习，我所认识的海洋工程大概有以下三点:

1. 海洋工程是在海洋腐蚀和海洋气氛腐蚀条件下进行多种工作(如钻井、风力发电等)的装备复合型大型平台。它一般由平台和平台上装备组成，据有较高的科技含量。

2. 海洋工程在设计和建造过程中，首先需要考虑的因素是安全性、质量和建造速度，在保证以上三者的情况下，再去考虑压缩成本的问题。切记不可为了压缩成本而牺牲安全性、质量和建造速度。

3. 设计和建造海洋工程必需要从海洋工程的专业角度出发，利用自身的专业知识，依靠专业的设计理念和设计软件进行设计。这是设计和建造一个优秀的海洋工程项目的基本条件。

二.我国海洋工程和海洋工程设备发展现状

1.海洋工程设备发展成果

根据国内一项研究，按订单价值和市场份额计算，中国首次成为世界第二大海工装备制造国。中国船舶重工集团公司下属海工装备产业发展研究中心最近一项研究发现，今年前三季度，中国登记的海洋装备制造订单价值96亿美元，创历史最高纪录。前三季度，全球海洋装备制造订单总市场价值408亿美元，中国占24%，较上年同期增长6%，新加坡的市场份额是16%，价值67亿新元。领先的国家是韩国，占总市场价值的49%，为201亿美元。
然而，事实上，上述数据并不意味着中国目前已达到海洋装备制造强国的水平。就项目管理，盈利能力和施工效率而言，中国仍远远落后于韩国和新加坡。尽管如此，中国今年前三季度的订单量已经远远超过了去年全年的41亿美元。中国今年的订单以自升式钻井平台为主，共30座，占世界总量的57%。其他订单包括三座半潜式钻井平台、两艘浮式生产储油卸油轮（FPSO）以及其他支持装备，如生活驳船。仅中国自升式钻井平台专业制造商大连船舶重工集团海洋工程有限公司一家今年就获得了建造24部海洋钻机的合同，包括22座自升式钻井平台和2座半潜式钻井平台。大连船舶重工集团海洋工程有限公司今年获得了24部海洋钻机的订单，包括22座自升式钻井平台。

2.海洋采油由浅水至深水

中国海上油田开发基本上是在滩海、浅海和近海，一般为400米以内的常规水深。而我国300米以上的海域有153万平方米，目前只勘探了16万平方米，有90%还没有勘探，所以，未来深海油气开发将成为中国海洋油气的主战场。

中国近海蕴藏着丰富的油气资源，根据勘探预测，在渤海、黄海、东海及南海北部大陆架海域，石油资源量达到275.3亿吨，天然气资源量达到10.6万亿立方米，而目前原油的发现率仅18.5%，天然气发现率仅为9.2%，因此中国近海海域极具勘探开发潜力。海洋石油大开发的时代已经来临。

如果中国未来15年经济增长维持在7％左右，原油需求将至少以每年4％左右的速度增长。在此背景下，更多地从海洋开发石油，已成为中国石油发展的新战略之一。

国内石油产量在未来将更多地依赖于海上开采。20年前我国海洋油气仅为9万吨油当量，到2000年已超过2000万吨油当量，年平均递增(以1995年为基础年计算)17.83%，远高于陆上油气产量的增长(陆上为0.9%)。

3.海上风电项目正在兴起

2013年12月25日，国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司负责投资开发建设的国电舟山普陀6号海上风电场2区工程项目已获浙江省发改委核准。该项目建设场址位于舟山普陀六横岛南侧，规划海域面积约50km2，总装机规模为250MW。该项目是国电电力首个获核准的海上风电项目，也是目前浙江省第一个核准的海上风电项目。几乎与此同时，中广核集团将在平潭大练岛附近海域建200MW(兆瓦)海上风电场，工程拟在大练岛上布置220千伏陆上升压站，风机所发电经35千伏海底电缆送至陆上升压站，然后再从大练岛输送至大陆范围，就近转入电网系统。这两个项目标志着我国海上风电项目已逐渐受到相关人员的重视，正在从无到有地慢慢发展起来。

三.海洋工程和海洋工程设备发展趋势(主要针对海洋钻井平台)

随着近海资源的逐渐枯竭以及海洋工程和海工设备的发展，海洋工程的发展趋势必定会从浅海到深海。而随着科技界人工智能领域的技术发展逐渐走向成熟，海洋工程和海工设备的人工智能化革新也必将是一种潮流。因此，海洋工程和海洋工程设备的发展趋势可以概括为深海化和人工智能化两大方面。未来，配备大量人工智能装备的仅以最少量工作人员出海工作的环境友好型深海海洋工程项目将会是该行业的主流。

1.钻井平台深海化

随着海洋工程的深海化，钻井平台的发展趋势应该向移动能力强、稳定性较好的方向发展，因此，半潜式钻井平台(SEMI)、自升式钻井平台(JDR)和张力腿式钻井平台(TLP)将会是日后海洋钻井平台的发展重点。2013年12月22日由浙江大学主持建设的国内首艘浮式海洋试验平台——“华家池”号科学调查船成功交付使用，标志着我国的海洋工程项目开始向深海化迈出了重要的一步。

2.钻井设备智能化

现在国际上流行的海洋钻井平台，以我国的海洋工程981为例，由于海洋工程工作条件较为恶劣、人工智能化程度低，需要大量工作人员(海洋工程981上仅工作人员宿舍就有76间之多)常驻平台每天工作12小时以上以维持正常的生产秩序。大量工作人员长期进驻平台，长期疲劳工作加大了安全隐患，并且配套的生活设备和日用品垃圾既增加了钻井平台的工作成本、又对周围海洋环境造成了极大的污染。因此，随着人工智能技术的成熟和广泛应用，海洋钻井平台的主要设备，如钻井设备、动力定位设备、海洋雷达通信设备等将会拥有极高人工智能化程度，从而减少工作人员的数量、提高工作效率并且有效降低日常运营成本、提高海洋工程的工作安全性。

3.Ti等新型金属材料的使用

海洋钻井平台的深海化对于其建造材料的稳定性提出了更高的要求。Ti是一种物理性能优良，化学性质稳定的材料。Ti及其合金强度高、比重小、耐海水腐蚀和海洋气氛腐蚀，可以很好地满足人们在海洋工程方面应用的要求。经过Ti业界人士和海洋钻井平台研究人员的努力，Ti已经在海洋油气开发、船舶等领域取得了广泛的应用。相信Ti和具有Ti类似性质的适合在深海条件下长期工作的金属及其合金材料将会得到更加广泛的应用。成为新型深海智能化环境友好型海洋钻井平台的首选建材。

4.新的海洋钻井平台项目将会把环保问题作为一个重点

海洋污染问题的预防和解决已经被越来越多的科研人士所重视，因此，海洋工程的和海工装备的发展趋势绕不开环境友好型这一大的发展方向。未来的海洋工程和海工装备项目不仅会在成本问题和建造速度问题上精打细算，也肯定会在环保问题上锱铢必较。国务院新出台的《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案（2013－2015年）》文件中就明确指出应该把环保问题做为船舶工业今后发展的一个重点。

四.总结

综上所述，海洋工程和海工装备未来的发展趋势是深海化、人工智能化和环保化。日后的海洋平台必将是安全性能高、工作状态稳定、只有少量工作人员但装备高度人工智能化设备的环境友好型工作平台。作为新一代的海工人，我们在学习好传统海洋工程需要的科目同时，也必须努力学习好人工智能和海洋环境工程的相关知识、紧随时代潮流、丰富和发展专业的海洋工程技术和理论。

五.参考文献和参考网址

中国海洋工程网

《钛在海洋工程中的应用》-张国才

《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案（2013－2015年）》-国务院

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