我国南海海域石油和天然气资源丰富，整个南海盆地石油地质资源量约230～300亿吨之间，天然气总地质资源量约为16万亿立方米，占我国油气总资源量的三分之一，其中70%蕴藏于153万平方公里的深海区域。由于自然环境恶劣，开发技术难度大、问题多、成本高，深水海洋钻井平台又处于空白状态，因此南海的深水油气资源一直没有得到有效开发，研制先进的海工装备迫在眉睫。

勘探重器 自主设计

2002年七〇八研究所与上海外高桥造船有限公司承担了国防科工委下达的《新型多功能半潜式钻井平台研制》的课题，其目标是为“十一五”期间能够自行设计、建造深水半潜式钻井平台做好前期关键技术研究，同时针对国外第五、第六代深海半潜式钻井平台的典型方案进行分析。该课题于2005年结题，结题时完成了目标平台的初步设计和建造方案。鉴此，中国海洋石油总公司（简称中海油）将详细设计和建造分别交由七〇八所和上海外高桥造船有限公司承担。

2006年七〇八所成立了以沈志平为总设计师、陆蕾为副总设计师的深水半潜式钻井平台研发设计团队。

工作伊始，沈志平的职业生涯就与半潜式平台结下了不解之缘。1982年自上海交通大学船舶与海洋工程专业毕业后，进入七〇八所八三室，他承担的第一件事就是跟着“勘探三号”总设计师叶邦全绘制半潜式平台的绝缘排料图、防火材料施工图等，这项任务使他具有了扎实的舾装设计功底，对他后来从事总体设计极有裨益。进入总体专业科后，他又跟着当时的总体科科长华雯参与“港海一号”自升式钻井平台的设计工作，在论证平台方案时，需要绘制效果图，当时没有电脑工具，全靠手工绘制。那一代科技人员开创了中国海工装备的多个第一，“勘探三号”“港海一号”都堪称当时中国独立自主的典型范例，这些事迹都深深地激励着他，使他立志为中国的海洋工程装备事业作出贡献。

2002年七〇八所就申报了原国防科工委“新型多功能半潜式钻井平台”科研项目，领导有意识培养后备力量，让当时的总体科科长沈志平担任课题技术负责人，由此他进入深海半潜式平台的研究领域。

然而对于课题组来说，对深海半潜式钻井平台船型设计、水动力分析、稳性分析等都缺乏认识和分析手段。在此期间，七〇八所购买了世界先进的分析软件，通过研究对平台船型设计、总体规划布置、系统设计等关键设计流程逐一摸索了一遍，从而对深水钻井平台及附属设备有了较为深入的了解，并完成了目标平台的初步设计。

2005年中国海洋石油总公司决策建造一艘先进的第六代深海半潜式钻井平台。在可行性论证会上，沈志平介绍了七〇八所的研究成果，借着这个契机，七〇八所得以凭借前期研究，介入后来的“海洋石油981”项目。中国海洋石油总公司技术负责人曾恒一院士从国家整体战略出发，特别希望依靠中国人自己的力量，做出中国人自己设计的平台。当时沈志平有一种使命感——“十年磨剑，打造一个真实的深水平台的想法终于要付诸实施了。”2007年沈志平带领他的设计团队进驻中海油项目组大团队进行基本设计扩展，同年10月开始承担详细设计工作。

集思广益 攻关克难

按照中海油提出的目标船型，设计团队对该船型进行升级和优化设计，使其满足第六代钻井平台的装载、作业功能和DP 3级动力定位等一系列当今世界最高的技术要求。项目组针对平台的相关设计难点进行逐个攻关，将可能产生的矛盾消灭在萌芽状态。当时“海洋石油981”号平台的性能较前期设计已有大幅升级，下浮体及上浮体双层底中各种设备与管线非常多，以至于泵舱、推进舱被布置得密密麻麻，如同迷宫一般。为了尽量减少建造过程中的误差，并减轻平台自身重量，团队利用三维平台设计，在生产设计模型发到船厂车间之前就已经解决大部分技术问题，以降低返工率，确保船厂顺利施工。此外，为了更高效地解决平台建造过程中的问题，突破技术瓶颈，团队还建立了周会、月例会和高层协调会制度，通过列“问题清单”的方式汇总问题，落实责任，促进高效作业。遇到棘手问题，团队则会组织“头脑风暴”活动，广泛征集解决问题的方法。针对平台减重问题，团队通过征求建议、集思广益，最终决定在直升机平台建造中以铝合金替换钢材，优化管线布置，从而成功实现了减重目标。

设计团队集中各方面力量发挥团队的智慧和积极性，群策群力，在深水半潜式钻井平台总体设计、总体性能、结构强度及疲劳分析、动力定位和平台船用系统集成技术、平台定位技术动力定位和锚泊定位、抗台风预案等方面突破了多项关键技术。在设计过程中建立了深水半潜式钻井平台设计技术体系；基于DP 3和南海特定环境对动力设备冗余的要求，建立了考虑运动性能、气隙、可变载荷、稳性及定位能力等平台综合性能的主尺度和总布置优化设计技术；基于平台安全完整性等级SIL和安全逻辑性的分析，提出了深水半潜式钻井平台的中央控制协调集成设计方案，采用全数字化控制系统，实现了深水半潜式钻井平台规模巨大的集成控制。

在平台的研制过程中，设计团队成员不畏辛劳，勇挑重担，圆满完成了相关设计和调试任务，最终使这一“海工装备航母”的宏伟雄姿完美亮相中国南海。它适用于环境恶劣的海况，能在南海、东南亚、墨西哥湾、西非等海域作业，抗百年一遇的台风，平台疲劳寿命可达30年。

超深水半潜式钻井平台——“海洋石油981”号是中国首座自主设计、建造的第六代半潜式钻井平台，达到了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平，创造了多项世界第一和国内第一。该平台的设计建造关键技术攻关被列入“十一五”期间国家重点“863”项目和国家科技重大专项，填补了我国在深水钻井特大型装备领域的空白。

该平台在海上安装调试过程中先后经受了“米雷”和“梅花”两个12级以上台风的正面冲击以及5次以上高强度冷空气的影响，没有出现任何系统故障，足以证明其设计质量上乘，没有辜负设计团队为之付出的心血和汗水。

“党员突击队”迎战“米雷”

“海洋石油981”号平台设计质量上乘，经历了实践的检验。说到台风“米雷”，设计团队的党员同志们还有一段佳话，在任务紧急、责任重大、时间紧迫的情形下，党员同志冲在前，任劳任怨、加班加点、精诚合作、无怨无悔、精神可嘉。

那是2011年6月23日下午4时许，中央气象台预报，该年第5号强热带风暴“米雷”已于22号在菲律宾以东洋面生成，正朝着我国闽浙沿海一路北上，其中心离我国东南沿海将一直保持着200～300公里的距离，中心最大风速可达11级以上（约40米/秒）。

“米雷”是“海洋石油981”号半潜平台出海以来遇到的首次台风考验，虽然按照设计，平台在风暴配载情况下完全可以抵御这样级别的台风，但是半潜平台目前尚未完成推进器的安装，所有系统也没有完全调试完毕，预抛锚状态等各项系统还没能处于最佳工作状态，许多先进的自动控制系统尚未正式运行；加之已用12根锚链锚泊定位，也无法在短时间内进行拖航撤离回港避风。无论是七〇八所、外高桥船厂还是中海油工程项目组，都没有处置过如此大型、现代化半潜平台海上抗台风的经验，而“981”号又偏偏处于台风的必经之路，将在无人值守的情况下独自抗风顶浪，没有周密而详细的预案是绝对不行的！如果因为计算分析差错或没有及时处理，造成平台配载或锚泊系统配置不合理，轻则导致平台剧烈摇晃、设备损坏；重则会因锚链受力超限而造成大范围“走锚”甚至损毁平台的严重事故，后果不堪设想！这可是我国自行建造的当今世界最先进的第六代半潜式钻井平台，总价值50多亿人民币的国家财产啊，平台一旦损毁，国家将蒙受巨额损失！

根据中国海洋石油总公司的应急预案，所有海上作业人员须在24日中午前全部撤离完毕，平台作业组将根据七〇八所的方案在撤离前完成相关准备工作。根据程序要求，平台作业总指挥必须拿到七〇八所技术主管签发的书面文件后才可启动相关应急配载程序，从而按照计算分析要求进行调载，并把锚链张力调整至预定值，在人员撤离前使平台处于可以抵御台风的状态。

台风预报就是发令枪，项目组传真就是冲锋号，所副总工程师李小平亲自坐镇，海工部景宝金副书记牵头，立即成立了半潜平台抵御“米雷”台风设计预案的“党员突击队”，成员有：李小平、景宝金、刘海霞、潘方豪、孟繁涛、老专家叶邦全以及外高桥造船有限公司的杨含坤等。突击队员接到任务后二话不说，立下“军令状”：午夜12点之前完成海上项目组所需要的所有计算和分析，确保平台24日天亮前配载到风暴吃水，保证锚链释放方案满足抵御台风的要求。

要准确、快速地完成配载及稳性分析、锚泊分析计算这两个方面的计算分析工作，就需要获取远在舟山海上的半潜平台的实时数据：平台目前的重量重心分布、各液舱的装载数据、可变载荷情况、锚链状态和技术参数等。然而，由于半潜平台尚未进行倾斜试验，空船重量只是设计值而不是实测值，加上平台上的各种可变载荷的状况不明，如何才能保证设计分析结果的准确性呢？锚链现在的张力数值只是平台上监控设备所测得，未考虑具体受力角度，如何考虑其垂直分量对装载的影响？台风来时平台所处的海洋环境条件又是怎样的？在装载仪和中控系统未完全正常使用的情况下，现在平台的实时配载数据精准性到底如何？一个个巨大的问号像闪电一样迅速地在每个“党员突击队”队员的心头掠过，大家不由得心头一紧，计算分析工作比最初的估计要困难得多，而要用常规手段逐个回答这一串“问号”，时间显然是不允许了！

“科学分工，分头行动，优化流程，密切配合！”面对成堆的问题，大家不约而同达成一致，考虑到锚泊分析耗时最长，是本次攻关的“关键路径”，获得其所需的输入海洋条件参数最迫切，潘方豪到专业网站下载有关参数的同时，孟繁涛开始软件建模、分析系泊链的方位和角度，叶邦全则根据其丰富的经验，对分析结果可能出现的各种情况进行评估。与此同时，景宝金与正在平台上的工作人员通过传真、电话进行互动联系，以获取半潜平台各项实时参数、各液舱的液位状况、吃水参数、锚链张力等数据，并把最新的计算结果进行反馈，卫星传真信号看不清就在电话的两头一边读、一边核对、一边记录；刘海霞、杨含坤则仔仔细细地对每一个重量分项进行核算统计，输入电脑并进行配载计算、稳性校核。

时针悄悄指向晚上8点，不知不觉办公室的空调已经停止运行，黄梅天特有的闷热与工作的紧张感交织在一起，让加班工作的党员脸上渗出了汗水。大家都顾不上休息，甚至连喝口水的功夫都没有。办公室里只有电脑键盘的敲击声和操作鼠标的“滴滴”声：计算机正对输入的数据进行紧张的运算。

晚上10点左右，风暴压载配载方案初稿完成，只等系泊计算结果的数据录入校核。为了帮助现场作业争取时间，尽早启动压载程序，项目组决定先把压载配载方案签发提交现场，启动压载工作，待锚泊分析结果出来后再提供一份配载方案和稳性分析报告。

正在大家觉得可以松口气的时候，新的问题又来了：由于目前临时锚泊作业时间仓促，12根锚链的位置、相对角度、长度各不相同，受力也不均匀，极大地增加了软件自动计算迭代的难度，程序运行时间也显著增加。为了提高运算速度，技术人员采取直接计算与计算机迭代相结合的方式，优化运算程序，在适当增加安全系数的前提下简化迭代流程，终于在晚上11点左右完成了锚泊分析。

整理数据、汇总结果、编写报告……一阵紧张而有序的忙碌后，平台项目组所需要的计算分析报告全部完成，在深夜11点45分左右最后一份传真发出并确认对方收到后，大家才动身回家。

这个突击队就像一台完整的机器人，各计算机软件有着默契而严密的配合，每一项、每一件、每一个动作都在做着精密的分工和合作，争分夺秒，与时间赛跑，最终取得了胜利，诠释了何为一个坚强有战斗力的团队。

第二天一早，大家像约好了一样，还是按时赶到了所里，因为昨天的分析毕竟是理论计算，肯定与实际情况有一定的差异。目前平台配载情况到底如何？是否满足各项要求？大家还是放心不下，丝毫不敢懈怠，随时准备补充更新分析计算工作。果然，现场项目组报告说已按照方案加注了压载，但吃水仍不到设定值，一时也找不到原因，大家又集中在一起紧急会商，很快得出了结论：由于注水速度较快和纵横摇运动的影响，压载舱无法像理论计算那样注满；且计算时从安全保守的角度出发，预估的可变载荷、锚张力都偏大，简单地说，目前平台的实际重量比预计值轻，可以继续补充加压载直至风暴吃水。

24日9时许，补充加压载的计算方案发给了平台海上项目组，11点左右现场来电确认，平台已压载至抗台风工况、吃水、浮态、所有锚链张力数据都在计算结果范围内。24日下午，在“米雷”台风中心抵达半潜平台所在位置的一天前，平台上所有工作人员安全撤离，半潜平台必须靠她自己的压载和锚泊系统承受诞生后的首次台风考验。

26日清晨，“米雷”台风离开江浙沿海，上海市气象局解除了台风警报。“海洋石油981”号平台经受了考验，安然无恙。目前，“海洋石油981”号设计研发团队仍时刻待命，随时准备为其提供后续技术支撑和服务。

十年磨剑 成就深海传奇

2011年年底“海洋石油981”号在上海正式命名交付。该平台的顺利交船不仅填补了我国在深水钻井特大型装备项目上的空白，更是我国船舶工业和海洋石油工业发展史上的一个重要里程碑，标志着我国海洋装备建造水平和深水油气资源的勘探开发能力进入了世界先进行列。

从2002年项目启动到2011年平台交付，十年间凝聚了七〇八所老、中、青三代船舶设计师的刻苦钻研和心血。我国最终成功设计并建造了国内最先进的“海洋石油981”号，进而实现了我国几代造船人和海油人的梦想，真可谓“十年磨一剑”，成就“深海传奇”。

该项目开创了6个世界首次。首次采用南海200年一遇的环境参数作为设计条件，大大提高了平台抵御环境灾害的能力；首次采用3000米水深范围DP 3动力定位、1500米水深范围锚泊定位的组合定位系统，这是优化的节能模式；首次突破半潜式平台可变载荷9000吨，为世界半潜式平台之最，大大提高了远洋作业能力；首次成功研发世界顶级超高强度R5级锚链，引领国际规范的制定，也为国内供货商走向世界提供了条件；首次在船体的关键部位安装了传感器监测系统，为研究半潜式平台的运动性能、关键结构应力分布、锚泊张力范围等建造系统的海上科研平台，为中国在半潜式平台应用于深海开发提供了宝贵的科学设计依据；首次采用了先进的安全型水下防喷器系统，紧急情况下可自动关闭井口，能有效防止事故的发生。

该项目创造了10项国内首次。中海油首次拥有第六代深水半潜式钻井平台船型基本设计的知识产权，通过基础数据研究、系统集成研究、概念研究、联合设计及详细设计，使国内形成了深水半潜式平台自主设计的能力；首次应用6套闸板及双面耐压闸板的防喷器（BOP）、防喷器声呐遥控和失效自动关闭控制系统，以及3000米水深隔水管及轻型浮力块系统，大大提高了深水水下作业安全性；首次建造了国际一流的深水装备模型试验基地，为在国内进行深水平台自主设计、自主研发提供了试验条件；首次完成世界顶级第六代的深水半潜式钻井平台的建造，使国内海洋工程的建造能力跨入世界最先进行列；首次成功研发液压铰链式高压水密门装置并应用在实船上，解决了传统水密门不能用于空间受限、抗压和耐火等级高、布置分散和集中遥控的难题，使国内水密门的结构设计和控制技术处于世界先进水平；首次应用一个半井架、BOP和采油树存放甲板两侧、隔水立管垂直存放及钻井自动化等先进技术，大大提高了深水钻井效率；首次应用了远海距离数字视频监控应急指挥系统，为应急响应和决策提供更直观的视觉依据，提高了平台的安全管理水平；首次完成了深水半潜式钻井平台双船级入级检验，并通过该项目使中国船级社完善了深水半潜式平台入级检验技术规范体系；首次建造了全景仿真模拟系统，为今后平台的维护、应急预案制定、人员培训等提供了最好的直观情景与手段；首次建立了一套完整的深水半潜式钻井平台作业管理、安全管理、设备维护体系，为在南海进行高效安全钻井作业提供了保障。

2012年5月9日，“海洋石油981”号在南海海域正式开钻，在南海北部深水测试获得高产油气流，这是中国海域自营深水勘探的第一个重大油气发现，创造了中海油自营气井测试日产量的最高纪录。从2014年上半年开始，“海洋石油981”号在西沙群岛毗连海域，西沙群岛中建岛海域、孟加拉湾海域等进行钻探作业，经受了严峻的海上风暴恶劣环境的考验。其中在孟加拉湾海域作业水深1732.7米，历时58天，作业时效高达99.09%，从而开启了中国海洋石油公司正式挺进深水的新征程，拓展了中国石油工业发展的新空间，为保障我国能源安全，推进海洋强国战略和维护领海主权作出了新的贡献。

“海洋石油981”号于2015年荣获国家科学技术进步特等奖、上海市科学技术一等奖。

“雄关漫道真如铁，而今迈步从头越”。设计团队在认真总结“海洋石油981”号平台的研发经验基础上，着眼于建设海洋强国和装备强国的目标，结合国家海洋工程中长期发展规划和国际市场需求，进一步扎实推动我国对新型海洋工程装备，特别是深水海洋工程装备开展更广泛、更深层次的研究，不断优化升级1500米、2300米、3000米水深半潜平台设计方案，加快开发第七代超深水半潜平台，着力打造不同水深系列的半潜式钻井平台，以满足不同船东和海域开发的需求，进一步提升深水海洋平台的研发设计能力，推动我国海洋工程装备事业逐步走向高端，为建设海洋强国贡献力量。