深水钻井船结构复杂,系统与设备繁多,建造和设备调试难度极大。为了突破与掌握深水钻井船总体建造技术,本项目从深水钻井船建造工艺技术、重大设备安装工艺和调试技术、以及建造工艺仿真技术三个方面开展了研究工作。
深水钻井船建造工艺技术、重大设备安装工艺和调试技术的研究目的是:在现有技术的基础上,攻克若干建造及安装调试的关键技术,加快形成我国深水钻井船的自主建造能力,填补我国深水钻井船总体建造的空白,满足我国在深海油气勘探和开发领域对高技术装备的需求。
钻井船建造工艺装备仿真技术研究的目的是:突破钻井船建造工艺规划仿真技术,完善和深化钻井船的生产设计,进而实现提前预测、安排重大工艺路线,以验证工艺路线的合理性和可行性。
本专题研究的主要关键技术包括:钻井船船体建造技术; 重大设备安装工艺和调试技术;钻井船建造工艺仿真技术
1)分段无余量制造和合拢研究
无余量造船技术,贯穿了从钢材下料到分段制造再到大合拢的全过程,需要掌握期间所有加工过程的变形规律,是精度造船核心的技术。掌握该技术,可以减少材料浪费,提高建造质量,极大程度地提高总装大合拢的效率。因此,无余量建造技术是衡量企业建造技术是否先进的一个重要标志。
钻井船属于海洋工程船,由于作业环境恶劣,设备系统复杂,
从而对建造精度要求更高,如工作平台、DP 动力定位轨道、钻塔井架等设备区域更是达到了机加工的误差要求。
经过几年来不断地摸索总结,以分段无余量制造为中心的精度控制技术不断深化,特别是精度拼板技术和总段预拼装技术的开发成功和多年的推广应用,在钻井船建造过程中很好地发挥了无余量制造技术的效果。
2)分段预舾装托盘应用研究
钻井船的布置特点,除了具备常规船舶自航功能的设备外,还配备大量的钻井设备、定位设备、泥桨处理等设备,大量的液压及电力控制系统。舾装工作量是常规散货、集装箱船的 2~3 倍。为严格控制钻井船的建造周期,在建造方案策划时,采用总段合拢的建造工艺,同时深划舾装生产设计,扩大托盘管理范围,提高分段预舾装率。
研究团队由中国船舶集团有限公司第七○八研究所
上海船厂船舶有限公司的数余名专家组成。研究团队按照“关键技术取得突破,研究成果拓展应用”的总体思路,考虑我国南海油气开发背景,并结合国际市场需求,分阶段实施深水钻井船的研发。本项目研究分为“深水钻井船设计与建造关键技术研究”、“1500 米水深钻井船工程化应用研究”和“3000米水深钻井船开发设计”三个阶段开展。
项目申请并授权专利 12 件,其中发明专利 3 件,实用新型专利 9 件。发表论文 20 篇,其中 4 项为硕士论文。完成软件著作权登记 2 项。
评价单位:“科创中国”高端装备产业科技服务团 (中国造船工程学会)
评价时间:2022-11-02
综合评价
深水钻井船自主研发项目研究成果有力支撑了 1500 米水深钻井船工程项目,完成了国内首次自主设计、总装建造深水钻井船,经济效益显著,实现了核心技术和设备系统的自主可控;开发的 3000 米深水钻井船基本设计方案通过了挪威船级社审查认可,总体技术指标达到了国际先进水平,部分技术指标达到国际领先水平。深水钻井船自主研发项目的成功实施,打破了少数发达国家在深水钻井船设计建造领域的垄断,填补了国内自主设计建造深水钻井船的空白,推动了我国深水钻井装备技术的创新和发展,标志着我国进入了高端海洋工程装备设计、制造领域,提升了我国在高端海洋工程装备领域的综合竞争力。
该项目投入时间较长,虽未在产品化商业化实现规模销售。但该成果产品化商业化的材料采购成本与生产成本均可控,技术含量较高,与同类系统相比竞争优势较大。
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