项目管理优秀案例集之深水半潜式钻井平台建造项目管理.docx
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项目管理优秀案例集之深水半潜式钻井平台建造项目管理
项目管理案例集之深水半潜式钻井平台建造项目管理
一、项目案例简介
随着陆地资源的日益枯竭，石油天然气开采已经逐渐由陆地转移到海洋。
据有关资料报道，全球90%以上的海洋面积水深为200～6000m，因此广阔的深海领域必将是未来能源开发的主战场。
半潜式钻井平台从20世纪60年代初出现以来，在海洋石油勘探开发中得到了广泛应用。
半潜式钻井平台是海洋油气开发的主要装备之一，具有极强的抗风浪能力、优良的运动性能、巨大的甲板面积和装载容量，以及高效的作业效率等特点，其在深海能源开采中具有其他形式平台无法比拟的优势。
为此，本文通过建造“海洋石油981”深水半潜式钻井平台（简称“海洋石油981”），对大型海洋工程装备建设项目管理进行研究，用现代项目管理的思想和技术结合实际案例的探索，以便找出一套适用的方法为今后海洋工程的装备建设提供借鉴。
（一）项目主要干系人
业主单位：
中国海洋石油总公司（简称中海油）。
它是中国最大的国家石油公司之一，是中国最大的海上油气生产商。
承建单位：
上海外高桥造船有限公司（简称外高桥公司）。
上海外高桥造船有限公司成立于1999年，坐落于长江之滨，是中国船舶工业集团公司（简称中船集团）下的上市公司——中国船舶工业股份有限公司的全资子公司，是一个环境优美的现代化船舶总装制造企业。
公司规划占地总面积近500万m 2 ，岸线总长度超过4km，控股经营上海长兴造船有限责任公司，全资拥有上海外高桥造船海洋工程有限公司，加上公司本部共计三大建造基地，年生产能力700万载重吨位以上。
通过努力探索建立现代造船管理模式，公司造船总量已连续多年位居国内第一，并跻身世界造船行业前列。
图1上海外高桥造船有限公司效果图
使用单位（最终用户）：
中海油田服务股份有限公司（COSL）。
中海油田服务股份有限公司（中海油服）是中国近海市场最具规模的综合型油田服务供应商。
服务贯穿海上石油及天然气勘探，开发及生产的各个阶段。
业务分为四大类：
物探勘察服务、钻井服务、油田技术服务及船舶服务。
截止到2011年，共运营和管理了31座钻井平台（包括27座自升式钻井船（其中租用1艘）、4座半潜式钻井船）、2座生活平台、4套模块钻机和6台陆地钻机。
第三方：
美国船级社（ABS）。
ABS成立于1862年，属非政府组织，主要致力于为公共利益和客户需求服务，通过开发和验证海洋相关设施的设计、建造和操作标准，保护人身、财产和自然环境的安全。
第三方：
中国船级社（CCS）。
CCS成立于1956年，是中国唯一从事船舶入级检验业务的专业机构。
中国船级社通过对船舶和海上设施提供合理和安全可靠的入级标准，通过提供独立、公正和诚实的入级及法定服务，为航运、造船、海上开发及相关的制造业和保险业服务，为促进和保障人身和财产的安全、防止水域环境污染服务。
（二）“海洋石油981”项目背景
“海洋石油981”属第六代深水半潜式钻井平台，是我国实施南海深水海洋石油开发战略，在“十二五”实现第二个“海上大庆”的重点配套项目之一，同时也是我国继1983年成功自主开发“勘探三号”第三代半潜式钻井平台后时隔20余年再次斥巨资设计建造的最新一代的深水半潜式钻井平台。
该平台投资额为60亿元人民币，与深水物探船、深水多功能勘察船、深水大马力起抛锚三用工作船等一起在中国船舶工业集团公司建造，是中海油深海开发舰队的旗舰，该平台设计建造的关键技术攻关被列入“十一五”期间国家863计划重点项目和国家重大科技专项，是高科技发展规划的重点项目，并拥有自主知识产权。
“海洋石油981”由上海外高桥造船有限公司总承包设计、采购、建造和完工调试，详细设计由中国船舶工业集团公司第708研究所承担。
作为国内首屈一指的大型现代船舶总装厂的上海外高桥造船有限公司，自2002年开始，先后成功交付番禹15万吨级海洋石油111号、渤中17万吨级海洋石油113号，以及国内建造的吨位最大、合同金额最大的渤海二期30万吨级浮式储油卸油装置（FPSO）海洋石油117号。
2006年，公司凭借雄厚的规模实力、科学的生产管理、完善的服务体系和周密的施工计划编制，终于顺利通过了中国海洋石油总公司的系列调查和考验，于2007年10月18日成功中标“海洋石油981”项目。
“海洋石油981”在机遇与危机并存、新政为创新保驾的市场中孕育而生。
历史把这个崭新的课题郑重地赋予上海外高桥造船有限公司。
它的建成填补了我国在深水钻井特大型装备项目上的空白，是我国装备制造业高端突破的一个缩影，对于加速我国进军世界级海洋工程装备开发、设计和制造领域，提升我国在海洋争议区内的话语权，增强深水作业能力，具有重要的战略意义。
（三）项目技术特点
“海洋石油981”是当前国际上最先进的超深水钻井平台设计，其最大作业水深达3000m，最大钻井深度达12000m，平台总长约114m，宽90m，高137.8m。
平台面积比一个标准足球场还大，高度相当于43层楼高。
如果平台采用锚链固定，并在北京市中心上空铺设井位，其固定用的锚链和各种管线将会覆盖整个六环以内的全部城区。
为抗击海上飓风和各种复杂波流对平台运行的影响，平台配置了目前世界上最先进的全动力定位设备，使平台保持稳定，由于要远离陆地进行高精度长距离钻井作业，平台配备了当今最先进的钻井设备和卫星导航与定位系统，正如原航空航天工业部部长林宗堂所说，“海洋能源工业自主创新，成果突出，为国争光不亚航天”。
这座平台具有多项自主创新设计，入ABS/CCS双船级，工作水深3050m，钻井深度10000m。
稳性和强度按照南海恶劣海况设计，能抵御200年一遇的台风，可以在45nmile/h的风速下正常作业，在109nmile/h的风速下生存。
用于勘探钻井、生产钻井、完井和修井作业，可在南中国海、东南亚和西非等世界上的大多数海域作业。
在1500m水深内可使用锚泊定位以降低使用费用，在1500m以上使用DP3动力定位系统，甲板最大可变载荷达9000t，是同类设计中最大的，设计使用寿命为30年。
平台由两个水下浮箱、4个立柱和上部箱形船体结构组成，立柱之间（横向）各有两根水平横撑。
在平台主甲板前部布置有可容纳约160人的居住区，甲板室顶部具备有完整消防系统的直升机起降平台，可起降SikorskyS-92直升机。
主要系统包括：
（1）动力定位系统及电力支持系统：
主要设备包括8台5530kW的发电机和1台1800kW的应急发电机；8台4600kW的360°全回转变频电推，满足DP3要求。
（2）锚泊系统：
在500m工作水深以下时通常采用锚泊定位系统，配置了4×3锚泊系统，单根锚链为1750m（直径为84mm），500m工作水深以上时采用定位功能。
（3）钻井系统：
钻井系统及其相关钻井设备由挪威AKERKVANERMH公司提供，包括钻台、井架和与钻井相关的设备（如交流变频顶驱、绞盘、防喷器以及高压泥浆系统、隔水管移送系统、固井系统）等组成。
表1“海洋石油981”与“17.7万t好望角型散货船”的主要指标对比
（四）建造过程回顾
2008年，“海洋石油981”建造起步。
2008年4月28日，在公司加工部的数控等离子切割机前，伴随着绚丽火花的绽放，“海洋石油981” 建造正式启动。
2008年6月10日，“海洋石油981”正式进入分段建造阶段。
2008年8月20日，第一个分段结构完工，顺利下胎。
2008年12月25日，第一批分段油漆完工报验结束。
2009年，“海洋石油981”建造进入攻坚阶段。
2009年4月20日，“海洋石油981”第一只总段顺利下坞，举行坞内铺底仪式。
2009年8月6日，“海洋石油981”4个立柱大总段实现完整性搭载，并创造了公司单日吊装重量突破3000t的最高纪录。
2009年11月26日，主甲板最后一只总段搭载完毕，实现了主船体整体结构的贯通。
2009年12月29日，在船装、搭载的通力合作下，钻井系统关键结构——钻台顺利搭载。
2010年，“海洋石油981”建造进入决战阶段。
2010年1月28日，建生活楼连带直升机平台实现成功吊装。
2010年2月26日，经过10个月紧张有序的坞内搭载总装，代表着当今世界最先进水平的第六代3000m钻井平台在喜庆的鞭炮声中顺利出坞。
2010年3月12日，主甲板克令吊机械完工，右舷甲板吊机成功投入使用。
2010年6月29日，8台主发电机全部顺利启动，提前一天完成4个机舱主发电机全部动车的目标。
2010年8月26日，高约84m，重约1000t的井架成功实现完整对接，标志着项目进入建造收尾阶段。
2010年9月6日，世界最先进的海洋石油钻井平台中央控制系统实现A/B网开通，全面进入全船机电系统的联调阶段。
2011年5月26日，出海试航。
2011年7月4日，8台4500kW推进器成功在海上安装完毕。
2011年8月20日，海上联合试验结束。
2011年12月，投入运营。
二、深水半潜式钻井平台建造项目管理创新
（一）科学谋划管理模式，力求突破管理瓶颈
由于该项目是我国第一次自主设计建造的深水半潜式钻井平台，业主方、设计方和建造方都没有成熟的经验可以借鉴，外高桥公司管理层意识到没有强势有效的管理体系作保障，该项目总周期的控制难度将非常大。
鉴于此，外高桥公司设立了海洋工程部，将海洋工程项目的经营、设计、采办、建造、质量、安全、调试等各管理口的职能集中到海洋工程部，在将康菲石油（中国）有限公司30万t FPSO核心团队全部植入海洋工程部的基础上，及时补充近80名大中专毕业生参与该项目的设计工作，并随着项目实施的需要及时补充各管理口的人力，使得海洋工程部从2007年年底成立之初的约60人迅速壮大到目前的230余人，成为中船集团海洋工程项目的一支骨干力量。
这种封闭式的管理模式在该项目的执行过程中逐步突显优势，在总体资源由公司统一调配的前提下，海洋工程部充分发挥了各管理职能封闭管理的长处，减少了内部管理的界面，使得各管理口以项目利益为最大利益，最大限度地避免了各部门为本部门利益而被迫“捣糨糊”、相互推诿的现象，突破了管理瓶颈，使得骨干人员全神贯注地投入项目的各项工作中，在大型工艺工法项目实施中有效地集结了设计、建造、质量各管理口的人力，形成了各类工艺工法项目的实施小组，确保了大型工法推进过程中的信息畅通。
（二）充分利用外部资源，打造国际化的运作团队
鉴于外高桥公司是第一次涉足半潜式钻井平台设计建造的现状，在公司管理层的大力支持下，海洋工程部先后聘请包括新加坡、美国、苏格兰、澳大利亚、韩国等国在内的8名外籍专家先后参与了项目的设计、精度控制和调试管理等工作。
针对平台结构安装精度要求高的特点，在韩国专家的指导下，制定了“海洋石油981”的精度管理指导书和分工原则，采取设计阶段的有限元分析预报技术与建造阶段反变形控制工艺相结合的上船体总段搭载阶段的精度控制技术，最终的施工精度不仅完全满足建造合同的要求，而且超过了韩国船厂的精度控制水平。
针对海洋平台系统复杂、界面繁多、电仪专业安装工作量大和调试工作复杂的特点，项目组充分利用外聘美国OCS公司专家们的经验，邀请外籍专家全程参与轮机/电气及自动化系统的HAZOP和FMEA的分析评估工作，保证平台DP3功能的实现；要求外籍专家以独立身份对现场的安装工作进行质量分析，每周向项目组提供周报，周报中须详细描述整个项目运行和现场安装工作中存在的问题。
项目组及时采纳了外籍专家对高压电缆的安装、打压、保护和接线，以及仪表电缆的接线等多项中肯的意见，组织外籍专家对我司电仪专业的设计、施工管理人员进行标准培训工作，同时加大内部的管理力度，说服施工管理人员克服畏难情绪，不惜返工，确保了电仪专业的安装质量，调试过程中，在采纳外籍专家意见的基础上，对主发电机系统的调试进行了详细策划和评估，将部分本可以在海上试航期间完成的试验提前在码头阶段完成，并及时发现了控制软件上的问题，为缩短海上试航时间打下了良好的基础。
引进外籍专家参与海工项目的设计建造工作在外高桥公司的历史上是第一次，通过合作坚定了与外方合作的决心和信心，提升了外高桥公司海洋工程项目的管理水平和质量管理水平。
（三）科研与工程项目相结合，有序推进建造工作
在工程项目中标后，外高桥公司在半潜式钻井平台关键建造技术领域先后得到了国家863计划、国家重大科技专项、工业和信息化部“十一五”科研课题研究、上海市高新技术产业化等课题的支持，海洋工程部将工程项目的重大设计、建造问题以子课题的形式进行归类管理，成立子课题攻关小组，及时总结工程项目的重大设计、建造工法并形成企业标准，同时挑选部门内部高素质的博士和硕士研究生对子课题的研究进行总结和提炼，在推进工程项目的同时，完成了科研课题的总结、归纳和结题工作。
截止到2011年，围绕半潜平台累积申请了专利7项，在国内外的期刊和学术会议上发表论文8篇，其中2篇外文文章分别入选OMAE2010和OMAE2011（国际极地与海洋工程会议）会议论文。
（四）精心策划，以我为主，积极推动项目设计工作
“海洋石油981”入ABS和CCS双船级，设计和建造须满足IMO、API、ANSI、AISC、IEC、IEEE等40多项标准。
35000多根管线、2000多米机械处所通风管、3000多米生活区通风管和960km电缆，要在如此狭小的空间内精确定位和安装，是对外高桥公司造船人的一个巨大挑战。
为有效协调界面问题，针对该项目设备众多、管理难度大的特点，项目组要求设计人员主动发现问题，对发现的问题及时以书面的形式向船东反馈，并且以项目组在每周的周报和项目周会会议纪要中及时归纳和跟踪重大技术问题的协调进展等多种形式不断提醒船东关注界面问题，为界面协调工作赢得主动权，同时为可能因界面问题引起的工程延误留下了合同谈判的依据。
项目组不断坚定设计人员以我为主、不畏修改的信心和决心，在收集韩国/新加坡半潜平台设计资料的基础上，提前策划设计标准的学习和应用工作，在2007年11月—2008年6月详细设计工作刚起步的阶段，开展了新员工培训，利用基本设计图样开展3D设计等工作，通过3D设计及时发现并修改了前期基本设计和详细设计布置上的诸多技术问题，为后期的生产设计工作赢得了时间。
（五）以安全和质量为抓手，打造优质工程
海洋工程项目一贯的理念是安全和质量第一、工程进度第二，在钻井平台的建造过程中，外高桥的管理者也充分践行了这一理念，为此专门制定了“海洋石油981”项目安全管理手册和质量管理手册，分发给包括施工班组长在内的主要员工，在安全管理工作中，秉承以发现并消除安全隐患达到消除安全事故的理念，在每一项新的施工工作开展之初，召集施工管理人员开展工作安全分析（JSA），详细分析施工过程中可能出现的危险源；针对半潜平台密闭舱室多、空间狭小的特点，要求坞内的舾装工作以通风、照明、消防、空调、舱底水等系统优先施工的原则，整个平台出坞前，已经实现了用临时电源实现永久性的机舱通风和照明，保证了良好的施工环境。
“海洋石油981”平台运行至今，衡量安全工作的TRIR指标（每20万工时的损失工时事故率）仅为0.17，无人员伤亡事故，大大低于国际上的油公司关于TRIR值为0.4的国际认可标准，对于总工时近900万的半潜平台项目而言，是一个非常难得的安全纪录。
“海洋石油981”平台未来将工作于环境条件恶劣的南中国海，对建造质量的要求几近苛刻，针对焊接要求高的特点，在项目组的牵头下，有序组织了超过2000人的焊工考试，从中挑选素质良好的施工工人参加项目的结构施工，对于特殊结构区域的施工采取人盯人的办法，有效控制焊接质量，结构完工质量经无损探伤检验合格率超过99%，受到了业主和国际船东现场体系审查和现场质量勘测人员的高度评价。
针对半潜平台系统众多的特点，开发了适用于海洋工程项目机械完工（MC/EC）管理的软件系统——完工管理系统，所有与系统完工和调试相关的工作全部进入完工管理系统进行管理，所有船东船级社的检验意见以及意见消除的过程全部记录在系统中，使得整个项目的后期管理工作全部量化，有效地将工程后期的工作进行了阶段划分，严格区分机械完工、预调试和调试工作的界面，形成了建造和调试管理团队相互监督、相互促进的良好氛围，为质量完工文件的准备提供了保证。
（六）积极推动团队文化建设，稳定核心人才队伍
外高桥公司海洋工程部成立之初，员工平均年龄不足28岁，骨干管理力量平均年龄不足35岁，60%左右的员工为2006—2009届的大中专毕业生，每个岗位的平均年龄较韩国现代和三星船厂的海洋工程队伍都有10年左右的年龄差距，年龄的差距意味着经验和能力的差距，在困难面前，管理层意识到必须充分发挥海洋工程团队的集体智慧，调动全体参战人员的战斗激情，才能打赢这一攻坚战。
针对年轻员工思想活跃、求知欲强、吸收新知识新思想时无思维定式的束缚、上海这一特大城市对年轻员工造成的生活压力大等多重特点，海洋工程部给年轻员工在工作和学习中大胆施压，让年轻员工在工作中勇挑重担，积极鼓励年轻员工对部门和项目的管理工作献计献策；同时在业余生活中给年轻员工极大的关心，每月举办部门的集体生日活动，让年轻员工感受组织的温暖，有意识地开展多项体育活动，丰富年轻员工的业余文化生活。
3年来，海洋工程部先后获得过公司篮球赛的冠军、足球赛的亚军，同时将业主方的年轻人也邀请到部门的各项集体活动中，在搞好团队建设的同时，也促进了船厂和业主方各个层面的沟通，为工程项目的开展创造了良好的外部环境。
3年多来，海洋工程部核心骨干无一流失，有效地保证了项目各项工作的开展。
“引进一流技术，培育一流团队，打造一流海洋工程”是外高桥公司海洋工程部的建设目标。
3年来，外高桥公司坚持科学发展观，坚持以人为本，秉承“学习、创新、团结、卓越”的企业精神，遵循“员工与海洋工程共同发展”的价值观。
以总装建造技术、特殊结构的焊接技术、钻井系统、动力定位系统等关键系统的安装和调试技术等项目执行过程中的关键项目为主线，以安全和质量为抓手，以务实、学习和创新为行为指南，外高桥人平稳有序地推进了“海洋石油981”半潜式钻井平台项目的设计建造工作，在“痛并快乐着”的每一天，全体职工辛勤地付出，积累着走向成功的经验，收获着不断成长的自信，谱写着激情创业的宏伟篇章。
三、深水半潜式钻井平台建造过程
（一）项目启动阶段
在中海油正式授标之后，外高桥公司立即成立项目组，并指定公司副总经理担任项目经理，给予充分的授权。
公司相应职能部门负责协调公司资源（设备、人力和场地）的平衡。
项目组组织项目团队和主要干系人召开了项目开工会（Kick-offMeeting），就合同要素进行了交底，对未来60天的各项工作安排进行了沟通，避免了启动阶段的混乱。
项目组采用强矩阵的管理模式，分设若干个职能经理，职能经理来自公司各职能部门，对项目组业务以及部门分管业务负责。
具体参见项目责任矩阵，如表2所示。
表2项目责任矩阵
续表2
续表2
续表2
（二）项目规划阶段
在项目规划阶段的主要工作是制订本项目的执行计划，由项目经理组织团队消化合同文件和技术规格书，分阶段、分专业制定项目的程序文件，执行计划由如下程序文件组成。
表3项目管理程序文件
续表3
（三）项目执行过程
“海洋石油981”钻井平台的执行过程细分为以下9个相对独立又互相交融的阶段，如图2所示。
图2“海洋石油981”钻井平台执行过程
1.各阶段的可交付成果
基本设计阶段的主要交付成果：
基本设计图样通过船级社和船东的认可；
详细设计阶段的主要工作成果：
详细设计图样通过船级社和业主的批准；
分段制作阶段的主要工作成果：
结构制作通过船级社和业主的验收，形成过程检验文件；
坞内总装阶段的主要工作成果：
钻井平台总体结构和区域舾装完整性地通过船级社和业主的验收，形成过程检验文件；
码头舾装阶段的主要工作成果：
子系统或系统的完整性通过船级社和业主的验收，形成过程检验文件；
机械完工阶段的主要工作成果：
所有安装成果通过船级社和业主的验收，主要意见消除，形成完工数据库；
调试阶段的主要工作成果：
子系统和系统性能通过船级社、业主和最终用户的验收，形成系统调试报告；
海上试航阶段的主要工作成果：
系统联调测试性能通过船级社、业主和最终用户的验收，形成海上试验报告。
在执行过程中主要以双月、三周滚动计划来促进项目各项工作、活动按照项目基准计划的要求实施。
2.执行过程关键活动介绍
执行过程关键活动按图3～图32的顺序开展。
图3钻井平台浮箱推进器舱一角（生产设计运用TRIBON进行3D建模）
图4分段结构小组成立
图5分段结构涂装完工
图6流体管线预制
图7立柱分段预舾装
图8分段在平台上进行总组
图9运用600t龙门吊下坞合拢
图10下坞后1个月（通过在船坞中设置中间坞门，确保2条17.7万t散货船和一个半潜式钻井平台同时建造）
图11下坞后2个月（在此期间主要进行浮箱设备的安装和保护）
图12下坞后3个月（完成立柱底部横撑的连接）
图13下坞后4个月（两台600t的龙门吊完成立柱分段的抬吊吊装）
图14下坞后5个月（上部船体第一层的合拢过程）
图15下坞后6个月（上部船体内的设备安装）
图16下坞后7个月（实现主甲板贯通）
图17下坞后8个月（甲板面设备开始安装）
图18总重约800t的生活楼整体吊装
图19650t总重的钻台吊装
图20钻井平台出坞，坞期约10个月
图21钻井平台码头靠泊的水池模拟试验
图22码头靠泊
图23利用4000t浮吊资源吊装井架，井架总高138m
图24调试过程中的通电许可证
图25钻井设备调试（为防止施工作业空间的干涉，调试作业安排在夜间进行）
图26防喷器（BOP）吊车的负荷试验，试重600t
图27隔水管吊车的调试过程
图28机泵舱区域完工一角
图292011年5月26日，平台离开码头，开始海上安装推进器和航行试验以及钻井系统的联合测试
图30动力定位（DP）试验
图31锚泊定位
图32推进器水下安装
3.项目监控过程
项目监控过程中由计划经理组织各职能单位编制项目周报和月报，周报和月报的主要内容如下：
（1）项目管理概况，主要说明项目里程碑点进展状态、项目近期主要事件、项目培训和沟通的状态；
（2）绩效指标值完成情况，包括HSE、质量、进度、成本、进度S曲线和人力投入直方图；
（3）双月/三周预期计划执行情况；
（4）各阶段累计可交付成果说明，包括交付的项目文件、图样、分段、设备、管线和系统，按照原单位进行统计；
（5）进度分析，主要说明进度落后的原因和影响，采取何种措施弥补，何时可以赶上基准计划，关键路径状态；
（6）风险变更文件清单；
（7）范围和成本变更文件清单；
（8）与业主来往文件清单；
（9）需退审或反馈的信息清单。
4.项目收尾过程
整座平台的完工以及交付计划分为3个阶段，依次为：
实体完工（PracticalCompletion）、临时接受（ProvisionalAcceptance）、最终接受（FinalAcceptance），各个阶段的要求以及详细解释如下：
“实体完工”所需具备的条件如下：
①所有的安装调试完成并符合合同要求；②主要文件提交完毕；③协助进行拖航工作
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