一、海洋工程的范圍及內(nèi)容

海洋工程，是以開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)、恢復(fù)海洋資源為目的，并且工程主體位于海岸線(xiàn)向海一側(cè)的新建、改建、擴(kuò)建工程。具體包括：人工島、海底管道、海底電（光）纜工程、海洋礦產(chǎn)資源勘探開(kāi)發(fā)及其附屬工程、圍填海、鹽田、海水淡化等海水綜合利用工程及國(guó)家海洋主管部門(mén)會(huì)同國(guó)務(wù)院環(huán)境保護(hù)主管部門(mén)規(guī)定的其他海洋工程。可分為：海岸工程、近海工程和深海工程三大類(lèi)。

海岸工程（Coastal engineering）：海岸防護(hù)工程、圍海工程、河口治理工程、沿海漁業(yè)設(shè)施工程、環(huán)境保護(hù)設(shè)施工程。

近海工程（offshore engineering）又稱(chēng)離岸工程，主要是在大陸架較淺水域的海上平臺(tái)、人工島等的建設(shè)工程，和在大陸架較深水域的建設(shè)工程，如浮船式平臺(tái)、移動(dòng)式半潛平臺(tái)（mobile semi-submersible unit）、自升式平臺(tái)（self-elevating unit）、石油和天然氣勘探開(kāi)采平臺(tái)、浮式貯油庫(kù)、浮式煉油廠等項(xiàng)建設(shè)工程。

深海工程（deep-water offshore engineering）：包括無(wú)人深潛的潛水器和搖控的海底采礦設(shè)施等建設(shè)工程。

二、世界海洋工程發(fā)展史

海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)經(jīng)歷了由淺水到深水、由簡(jiǎn)易到復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程。分為以下階段。

1、萌芽期

海洋工程發(fā)展的初始階段，主要采用土木工程技術(shù)建造木結(jié)構(gòu)平臺(tái)和人工島，只能在近岸的海邊和內(nèi)湖開(kāi)發(fā)石油資源，作業(yè)水深低于10米。

1887年，美國(guó)在加利福尼亞海岸，為開(kāi)發(fā)由陸地延伸至海里的Summerland油田，美國(guó)人威廉姆斯從防波堤向海里搭建了一座762米長(zhǎng)的木質(zhì)棧橋，把鉆機(jī)放在上面打井，在數(shù)米深的海域鉆探了世界上第一口海上探井，拉開(kāi)了海洋石油勘探的序幕。由于棧橋與陸地相連，物資供應(yīng)就方便多了。另外，鉆機(jī)在棧橋上可以隨意浮動(dòng)，從而在一個(gè)棧橋上可以打許多口井。

1897年，美國(guó)最先在加利福尼亞州西海岸用木棧橋打出第一口海上油井；

1920年，委內(nèi)瑞拉在馬拉開(kāi)波湖發(fā)現(xiàn)油田。在3.5-4.3米水深中，建造了木質(zhì)結(jié)構(gòu)石油鉆井平臺(tái)，被認(rèn)為是世界上第一座固定式海洋平臺(tái)。

1936年美國(guó)為了開(kāi)發(fā)墨西哥灣陸上油田的延續(xù)部分，鉆成海上油井并建造了木制結(jié)構(gòu)鉆井平臺(tái)。平臺(tái)的甲板尺寸為100X300英尺，工作水深15英尺。1938年成功地開(kāi)發(fā)了世界上第一個(gè)海洋油田。

1945年8月，馬格諾利亞（Magrlolia）石油公司在路易斯安那州用338根木樁和52根工字鋼建造了一座固定式鉆井平臺(tái)，從此，鋼材開(kāi)始取代木材用來(lái)建造鉆井平臺(tái)。

2、發(fā)展期

海洋工業(yè)的誕生通常被認(rèn)為是1947年。在這一年，Kerr-McGee公司（科麥吉石油工業(yè)公司）在墨西哥灣安裝了世界上第一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)的海洋平臺(tái)，鉆出了世界上第一口海上商業(yè)性的油井，揭開(kāi)了海底石油勘探與開(kāi)采的新紀(jì)元。此井位于離路易斯安那海岸8KM、4.6米的水中。鉆井塔架和絞車(chē)支持在長(zhǎng)21.6米、寬11.6米的木質(zhì)甲板平臺(tái)上，平臺(tái)建在16根打入海底31.7米的21in的樁柱上。

1954年，美國(guó)聯(lián)邦政府頒發(fā)了第一部允許開(kāi)發(fā)墨西哥海灣許可法，并提出新海洋平臺(tái)理念，如簡(jiǎn)易自升式平臺(tái)。第1艘自升式鉆井平臺(tái)于1954年4月投入使用。1958年墨西哥灣海上已經(jīng)有36臺(tái)鉆井裝置在工作。

加州西海岸與墨西哥灣不同，大陸架的坡度很陡。大陸（Coonoco）、聯(lián)合（Unoco）、殼牌（shell?Oil）、蘇必利爾（superior）四家組成的CUSS集團(tuán)研制的鉆井船CUSS一1號(hào)浮式鉆井船，在1955年投入使用。

1962年，布魯斯·科里普Bruce Collipp(MIT/Shell)發(fā)明了半潛式平臺(tái)“藍(lán)水1號(hào)”，是用坐底式平臺(tái)改造而成的。當(dāng)年在墨西灣投入使用，可惜1964年被颶風(fēng)刮倒沉沒(méi)。1964年，凱撒公司為圣菲國(guó)際公司制造的“藍(lán)水2號(hào)”又前進(jìn)了一步，它有4條腿（立柱），工作水深達(dá)到900英尺。

1965年，英國(guó)在北海開(kāi)辟了海洋石油工業(yè)的第二戰(zhàn)場(chǎng)。由于歐洲當(dāng)時(shí)缺乏經(jīng)驗(yàn)，早期采用了美國(guó)的墨西哥灣海工技術(shù)。第一批進(jìn)入北海作業(yè)的大體上都是自升式鉆井平臺(tái)。第一臺(tái)是英國(guó)石油公司BP的“海上寶石”號(hào)，發(fā)現(xiàn)了北海第1個(gè)氣田，但在搬遷到新的井位時(shí)，不幸在風(fēng)浪中沉沒(méi)，13人喪生。墨西哥灣海工技術(shù)在北海并不適用，激發(fā)在北海的新技術(shù)開(kāi)發(fā)。為了適應(yīng)北海惡劣的海洋環(huán)境，相繼建造了更大的半潛式鉆井平臺(tái)。北海油田潤(rùn)育了海洋工程的新技術(shù)：優(yōu)化的半潛式平臺(tái)、水泥自重平臺(tái)、單點(diǎn)系泊、FPSO等。半潛式平臺(tái)的移動(dòng)問(wèn)題，導(dǎo)致了TLP的開(kāi)發(fā)70年代中，半潛式平臺(tái)得到了大發(fā)展；80年代初，半潛式平臺(tái)又有第二次發(fā)展高峰。混凝土平臺(tái)、柔性立管、重型海上浮吊技術(shù)革新鞏固了北海在海洋工程領(lǐng)域的重要地位。

1966年開(kāi)創(chuàng)了第一屆世界著名的海洋技術(shù)國(guó)際會(huì)議（OTC)，60年代海洋石油工業(yè)逐步走向?qū)I(yè)化和國(guó)際化 。

4、反思期

在海洋油氣鉆井的歷史上，全球大大小小各類(lèi)安全事故不計(jì)其數(shù)，事故類(lèi)型包括油氣泄漏、爆炸起火、傾覆沉沒(méi)等。海洋工程重大事故對(duì)海洋石油工業(yè)安全法規(guī)的沖擊，業(yè)界在傳統(tǒng)的規(guī)范和風(fēng)險(xiǎn)管理之間平衡中尋求技術(shù)更新。

20世紀(jì)80年代，兩座半潛式平臺(tái)傾覆并沉沒(méi)：一座是居住和供應(yīng)船Alexander Keilland(1980),另一座是Ocean Ranger(1982),這兩起事故導(dǎo)致了幾百人喪失。 1983年12月，美國(guó)阿科公司租用的“爪哇海”號(hào)鉆井船在南海受臺(tái)風(fēng)襲擊翻沉，這兩次事故均造成嚴(yán)重的人員傷亡。

最嚴(yán)重的海上災(zāi)難發(fā)生在1988年，Piper Alpha石油和天然氣平臺(tái)發(fā)生火災(zāi)，225人中死亡167人。

2001年3月，世界上最大的浮式生產(chǎn)系統(tǒng)——巴西石油公司的P-36在Campos盆地失事沉沒(méi)，導(dǎo)致10人喪失。

1979年11月，我國(guó)“渤海2號(hào)”鉆井平臺(tái)在井位遷移時(shí)傾覆。

1983年12月，美國(guó)阿科公司租用的“爪哇海”號(hào)鉆井船在南海受臺(tái)風(fēng)襲擊翻沉，這兩次事故均造成嚴(yán)重的人員傷亡。

6、深水海洋工程蓬勃發(fā)展

 墨西哥灣、北海等地區(qū)的勘探，帶動(dòng)了鉆井裝置的迅速發(fā)展。而鉆井裝置的進(jìn)步又幫助人們向更深的海洋進(jìn)軍。到20世紀(jì)90年代，美國(guó)的墨西哥灣，非洲西海岸，南美洲東海岸，油氣勘探都越過(guò)1000英尺水深，甚至突破1000米。

國(guó)際海洋工程界并沒(méi)有深水的統(tǒng)一定義，但較為公認(rèn)的深水定義通常指大于500米水深的海域，超深水通常指超過(guò)1500米水深的海域。

近年海洋新增儲(chǔ)量占比高，深水及超深水成為重點(diǎn)領(lǐng)域。從區(qū)域看，海上石油勘探開(kāi)發(fā)形成三灣、兩海、兩湖（內(nèi)海）的格局。“三灣”即波斯灣、墨西哥灣和幾內(nèi)亞灣，“兩海”即北海和南海，“兩湖（內(nèi)海）”即里海和馬拉開(kāi)波湖。波斯灣的沙特、卡塔爾和阿聯(lián)酋，墨西哥灣的美國(guó)、墨西哥，里海沿岸的哈薩克斯坦、阿塞拜疆和伊朗，北海沿岸的英國(guó)和挪威，以及巴西、委內(nèi)瑞拉、尼日利亞等，都是世界重要的海上油氣勘探開(kāi)發(fā)國(guó)。其中，巴西近海、美國(guó)墨西哥灣、安哥拉和尼日利亞近海是備受關(guān)注的世界四大深海油區(qū)，幾乎集中了世界全部深海探井和新發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)量。

據(jù)Infield公司預(yù)測(cè)，全球深水油氣勘探開(kāi)發(fā)投資占海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)總投資的比例將從2012年的38%增加到2017年53%，深水勘探開(kāi)發(fā)持續(xù)升溫。近年來(lái)，巴西鹽下、東地中海、東非等其他深水區(qū)相繼取得突破，發(fā)現(xiàn)了一大批世界級(jí)的大油氣田，成為國(guó)際大石油公司的投資熱點(diǎn)。而深水海洋工程迎來(lái)了蓬勃發(fā)展的春天。作為國(guó)內(nèi)海洋工程界的龍頭，中國(guó)海洋石油總公司從2004年開(kāi)始進(jìn)行深水研究，通過(guò)打造“五型六船”深水開(kāi)發(fā)艦隊(duì)，逐步具備深水開(kāi)發(fā)能力，并在國(guó)內(nèi)外深水油氣區(qū)塊不斷取得突破。