标题：勘探三号半潜式钻井平台
平台简介
  勘探三号半潜式钻井平台图2勘探三号半潜式钻井平台[1]是中国第一座半潜式钻井平台，隶属中国石化集团上海海洋石油局，1984年6月由上海708研究所、上海船厂、海洋地质调查局联合设计，上海船厂建造，于1984年7月正式交付使用。该平台总长91米，宽71米，高约30米，性能优良，设备先进，安全可靠，达到了那时国际上同类型半潜式钻井平台的水平，同时具有中国船级社和美国船级社的入级证书，建成后立即投入到东海油气田的勘探工作中，陆续发现了“平湖”等许多高产油气井，并曾创出当时中国海上钻井深度达5000米的纪录，为中国东海油气田的开发作出了重大贡献。[2-4]
主要参数
船舶登记号07P0002中文船名东方勘探一号英文船名DONG FANG KAN TAN NO. 1 船舶呼号BFEJ国际海事组织编号9417385船旗国China船籍港Tianjin 船舶所有人Hilong Geophysical Co., Ltd.船舶管理公司Hilong Geophysical Co., Ltd.船舶类型及用途Research Ship下次特检日期2017-1-1总吨位2257净吨位677载重吨588.58船舶总长65.82垂线间长58.40型宽13.80型深5.10干舷1,308.00 平均吃水3.50 航速12.5船体入级符号★CSA船体附加标志Helicopter Facilities ;Ice Class B轮机入级符号★CSM 轮机附加标志MCC 上层建筑及甲板室Deckhouse24 Forecastle31.28 甲板层数1 舱壁数6, Fr.Nos. 6, 23, 49, 64, 74, 92压载388.6 船舶建造厂Dalian Liaonan Shipyard船舶建造地点China船舶建造时间2007-1-2主机建造厂MAN B&W Diesel A/S 主机建造时间2006-8-17 ;2006-9-3主机型式*数量6L23/30A*2 主机缸数*缸径*行程*功率*转速6*225*300*960*900发电机*数*功率*电压1FC6 408-4SA42*3*504*400货舱数1起货设备类型，数量，安全负荷Crane,1,3[5]
技术特点
  勘探三号半潜式钻井平台图3[6]勘探三号半潜式钻井平台适用于水深、海况较恶劣的海区。该平台由一座箱式甲板（亦称平台甲板）6根大型立柱、一座高大井架和两只潜艇式的沉垫组成。从沉垫底部到平台的上甲板有35.2米高，相当于一座12层的高楼，如果算到井架顶部总高有100米，总长91米，总宽71米，工作排水量219910吨，工作吃水20米，平台上装有900项，8600多台件机电设备。平台甲板被6根直径9米的主柱高高地托在高空。它除了包括钻井、泥浆、固井、防喷系统在内的全套钻探设备外，还配置了4组（8台）150吨的电动锚机，5组660千瓦的柴油发电机组。同时，船上还配有潜水钟和甲板减压舱组成的200米饱和潜水系统，防火、防爆和可燃性气体自动报警系统等现代化设备。
该平台上设有地质楼、报务室、应急发电机室、水文气象室、中心控制室和居住室等现代化的生活设施，水电通讯一应齐全，甲板顶还有可供直升飞机起降的停机坪。
半潜式钻井平台具有优良的抗风浪性能和较大的可变载荷，并可在较深海域进行钻探作业。那时世界上只有少数几个国家能建造，而且造价昂贵。为了能设计出适应中国大陆架实际情况的半潜式钻井平台，3个单位的设计人员收集了大量的水文气象资料，并通过深入实际的调查研究，对5种方案进行了严格筛选，最后正式确定采用矩形半潜式钻井平台的方案。其主要性能参数为；工作水深35至200米，最大钻井深度6000米。
在整体结构设计中，平台甲板、主柱和沉垫三者之间26个节点的机械连接支撑是整体设计的中心环节。特别是水平桁撑的汇合点，更是影响整座平台刚性的关键，也是钻井平台作业时受力最集中的地方。设计人员经过精确的计算，将勘探三号半潜式钻井平台的水平桁撑节点（即汇合点）设计为空心的球状结构。当平台处在上浮状态时，节点是悬空，可减少水平桁撑承受的重力和行进中的阻力；而勘探平台处于半潜状态作业时，又能有效地分解涌浪的扭曲力。别具一格的设计获得国内外行家的一致好评。
为了使设计更趋科学，设计人员特地制作3种平台模型进行模拟试验。内容包括静水拖航阻力试验；半潜时纵向、横向及斜向的海流阻力试验；测定空气阻力的风洞试验和半潜状态时的运动性能试验等等。试验不仅模拟平台的尺度、重量及惯量，还模拟锚索负荷测量的数据，包括纵摆、横摇、升沉、漂移和锚索张力等。
勘探三号半潜式钻井平台水平桁撑汇合点的空心球体在勘探作业时不仅受有不同作业区温度差的热应力，而且在风浪的不断袭击下受有交变负荷的疲劳应力，所以对制造时的质量要求很高。为了满足这一要求，工艺人员在装配间隙上动脑筋，并采用专门搪孔工具加以保证，焊接中又根据材料的性质采用红外线预热和焊后缓冷等有效施工方法，同时选用超低氢碱性焊条，对焊缝金属表面采取特殊的工艺措施，有效地减少了应力集中，提高了抗疲劳破坏的能力，经全长度超声波和磁粉探伤检验，合格率达100%，获得外国专家和美国ABS验船师的一致好评。[4]
建造历程
勘探三号半潜式钻井平台建造主体主要为沉垫、立柱、平台甲板等三大部分。1979年11月，沉垫分段开始放样下料，“勘探三号”项目工程开工建造全面启动。
建造“勘探三号”的最大困难，是如何把面积4200平方米，重达2000余吨的大型平台甲板，在相当于12层楼高的空中与6根直径为9米的巨型立柱准确定位合拢。
那时国外有三种建造方法：一是下沉法。在水深30米以上的天然无风港内，沉垫、立柱沉入水下，再与水面上的平台甲板合龙；二是吊装法。沉垫和立柱先在特殊船台上或船坞内合龙，然后用大型浮吊把平台甲板分段，依次吊至立柱上进行高空合龙；三是液压顶升法。在合龙水面打入直径1.8米，长70米的合金钢管桩8根，在桩上安装液压千斤顶，把平台甲板顶到要求的高度，再与立柱、沉垫合龙。但是，当时在国内既没有这样的场地和设备，也没有这样的条件。
这一难题困扰着时任上海船厂设计科科长的祝源钧。他在工厂长期从事造船技术工艺工作，在长期的生产实践中积累了丰富的经验，在造船理论上具有很深的造诣和开创性的智慧。
祝源钧设想的多种方案在他脑海中翻滚，他在北戴河休养期间，依然孜孜不倦地探索着“勘探三号”的建造工艺。一天，他在海边的沙滩上散步，走着、思考着，突然见到海面上正在救人的场面，救生圈一沉一浮，一个突然的灵感，触发了他的思路，他心里豁然开朗，连奔带跑赶回疗养所，拿着笔“沙沙”地写了起来。“浮力顶升法”的雏形诞生了。这一极具开创与创新的工艺，得到了当时上海船厂各位厂领导以及广大工程技术人员、工人师傅的倾力支持，并同样付出了艰辛的劳动。
浮力顶升法是一个前无古人的大胆设想：在上海船厂附近宽广的黄浦江面上，采用三只方驳，（类似浮码头，称之为“工装驳”）以及在船台上建造并已下水的2只沉垫（即钻井平台的两只下浮体每只90米长×14米宽×6米高），作为水上合龙、组装整座钻井平台的工装设备。这一工艺的特点与巧妙之处是：在水面上的浮力调节三个“工装驳”和两个“沉垫”之间的吃水差，巧妙地把6根“立柱”（每根9米直径×25米高）分成若干段，用一段一段叠加焊接顶升方法在水面上把一个相当于足球场大小的“箱型平台”（90米长×70米宽×5米高）顶升至距“沉垫”25米高的位置，然后同两个“沉垫”合龙组装焊接成一体，成为整座海上钻井平台。
采用“浮力顶升法”独创工艺建造“勘探三号”，经实践证明，方法是科学、合理、成功的。实践中其尺度公差达到小于1/1000的设计要求。在顶升时，平台的水平度都优于原定指标，建造精度达到很高水平。
“浮力顶升法”这个创新工艺技术被誉为奇迹，为国家节省了大量的基建投资，引起了国内外专家、媒体的普遍重视和高度关注。1981年7月4日，著名科学家钱伟长会同几位有关力学专家，专程赴上海船厂考察“勘探三号”建造中的“浮力顶升法”。经现场实地调研，钱伟长充分肯定了这一独创性的先进工艺，并指出：“要采取措施保护我国科技人员的这一创举。”中国国内《人民日报》、《解放日报》、《文汇报》、上海人民广播电台、上海电视台等媒体作了及时地报导。瑞典驻华大使在现场详细观察，称赞这一新工艺是“神仙想出来的方法”。
在设计建造“勘探三号”的全过程中，上海船厂建设者同心协力、群策群力，提出合理化建议和技术改进144项，平台各重要部位X光拍片及超声波探查焊缝合格率均为100%。各项检验证明，“勘探三号”安全可靠，结构和设备性能优良，达到了20世纪70年代国外同类海上石油钻井平台的先进水平。
新建成的“勘探三号”整个装置由箱式甲板平台、大型立柱、潜艇式沉垫，以及井架、上层建筑和直升飞机坪构成。从沉垫底部至平台的上甲板高35.2米，相当于一座12层的高楼，至井架顶部总高近100米，总长91米，总宽71米，工作吃水20米，工作排水量21991吨，工作水深35米至200米，最大钻井深度6000米。平台上装有900项、8600多台件机电设备。平台甲板被6根直径9米的立柱高高地托在空中，远远看去像是一座岛屿。它除了包括钻井、泥浆、固井、防喷系统内的全套钻探设备外，还配置了4组（8台）150吨的电动锚机，5组660千瓦的柴油发电机组。同时，还配有防火、防爆和可燃性气体自动报警系统等现代化设备，以及一应俱全的现代化生活设施。
1984年7月7日，历时近10年，经多种磨难曲折，上海船厂最后以高质量完成了“勘探三号”建造任务，交付使用单位——上海海洋石油局。[7]
性能试验
1984年6月25日上午，勘探三号半潜式钻井平台在中国最大的拖轮“德大”号的拖引下，离开上海港到东海温州湾外的海域进行各种性能试验。试验表明，勘探三号半潜式钻井平台辐射状锚泊系统布置合理，十分适应该平台的精确定位和作业；平台潜浮时间、纵横倾要求在规范要求之内；各种仪器仪表和监控报警装置显示，所有设备工作正常。海上试验期间，海洋地质调查局还顺利地进行了井口盘下放海底和回收试验；水下电视下放、回放和监视试验，从荧光屏上清晰地观察到海底海流变化和海况，以及井口盘安放海底的状况。上海海难救助打捞局还出色地完成了200米深海饱和潜水试验等。在试验胜利结束之时，1984年第3号台风经台北，直袭勘探三号半潜式钻井平台。实测结果风力九级，浪高5米，平台倾斜只有2度左右，完全符合钻探作业要求，接受了中国船舶检验局和美国ABS船级社的入级签证。美国船级社的日籍验船师木下博敏把勘探三号半潜式钻井平台称作为中国现代海上工程的标志。[4]
重要贡献
据上海市地方志办公室主办的上海通网站资料显示，勘探三号半潜式钻井平台共打出了15口海底油、气井，总进尺58986.98米，其中最深的“天外天一井”（5000.3米），一直保持着中国海底油、气井的最深记录；产量最高的“平湖四井”，可日产原油1892.85立方米和天然气148.6万立方米。它还为发现中国东海平湖油气田残雪构造，作出了重要贡献。[4]
修理改造
2009年2月26日中午12点，勘探三号半潜式钻井平台顺利靠泊孖洲岛2#码头，开始了在孖洲岛友联修船基地的修理和改造工程，主要是提升钻井平台的浮力进行底部浮箱和立柱的改造，以及顶部驱动修理、柴油机拆换、高压管换新等，于2009年6月16日顺利完工出厂，是继2007年后第二次修理。[2]
获得荣誉
勘探三号半潜式钻井平台建成投入使用后，先后荣获1983年中国船舶工业总公司重大科技成果特等奖、1985年国家科技进步一等奖、1986年度国家质量金质奖等；“勘探3号”建造中的“水上合拢、浮力顶升法”具有独创性，“浮力顶升法”合拢工艺获1982年交通部重大科技成果一等奖、1983年国家级发明奖二等奖，还获得香港“何梁何利”奖等。[7]