“3，2，1，啟動(dòng)油井!”9月19日，珠江口盆地海域，隨著投產(chǎn)指令發(fā)出，水下機(jī)器人緩緩開啟300多米深的采油樹，汩汩原油噴薄而出，我國首個(gè)深水油田二次開發(fā)項(xiàng)目投產(chǎn)。
這一天，兩個(gè)“能源重器”——亞洲首艘圓筒型浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置(FPSO)“?？惶?rdquo;、亞洲第一深水導(dǎo)管架平臺(tái)“?；?rdquo;攜手上崗，標(biāo)志著我國全類型深水油氣裝備的設(shè)計(jì)、建造和安裝能力達(dá)到世界一流水平。
歷時(shí)近4年，項(xiàng)目開發(fā)采用了什么新模式?建造應(yīng)用了哪些新技術(shù)、新手段?記者進(jìn)行了采訪。
“?？惶?rdquo;與“?；?rdquo;
創(chuàng)新模式讓開發(fā)成本降低近10億元
國際上，通常將水深超過300米海域的油氣資源定義為深水油氣。我國首個(gè)深水油田二次開發(fā)項(xiàng)目由流花11—1和流花4—1兩個(gè)油田組成，平均水深約305米，高峰日產(chǎn)油約2700噸。
1996年建成投產(chǎn)的流花11—1油田，是開發(fā)難度極大的深水礁灰?guī)r油田，歷經(jīng)多年開采，采出程度不足20%。“現(xiàn)在，流花油田開采壽命延長30年，迎來二次開發(fā)機(jī)遇。”中國海油深圳分公司副總經(jīng)理袁瑋說。老油田煥發(fā)新生機(jī)，如何選取經(jīng)濟(jì)高效的開發(fā)模式是個(gè)難題。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)通過論證比選，提出“深水導(dǎo)管架平臺(tái)+圓筒型FPSO”開發(fā)模式。這一模式有何新意?
先看“海基二號”，它將生產(chǎn)系統(tǒng)從水下搬到平臺(tái)上，主要負(fù)責(zé)原油開采和預(yù)處理。“?；?rdquo;總高度達(dá)428米，總重量超5萬噸，導(dǎo)管架相當(dāng)于“地基”，支撐海上油氣平臺(tái)搭載的300余套設(shè)備，相比于以往全水下生產(chǎn)系統(tǒng)模式，能夠大幅降低工程建設(shè)和生產(chǎn)成本。
再看2.5公里外的“海葵一號”，它從傳統(tǒng)的船型結(jié)構(gòu)變?yōu)閳A筒型結(jié)構(gòu)，負(fù)責(zé)將“海基二號”開采的原油，處理成合格原油進(jìn)行儲(chǔ)存、外輸。“?？惶?rdquo;總重量約3.7萬噸，最大儲(chǔ)油量6萬噸，每天可處理原油5600噸。相較常規(guī)船型結(jié)構(gòu)，圓筒型FPSO，對于各方向風(fēng)浪流敏感性較低，可以更好適應(yīng)深水環(huán)境;同時(shí)，體型更小、空間更緊湊、鋼材用量少，儲(chǔ)油效率明顯提升。
最后是連接“海基二號”和“?？惶?rdquo;的水下管纜。7條管纜總長度69公里，承擔(dān)著油氣資源、光電信號傳輸?shù)闹匾饔谩?/p>
“開創(chuàng)‘深水導(dǎo)管架平臺(tái)+圓筒型FPSO’的模式，推動(dòng)項(xiàng)目開發(fā)成本降低近10億元，讓大量潛在的深水邊際油田開發(fā)成為可能。”中國海油深圳分公司流花油田開發(fā)項(xiàng)目副總經(jīng)理王火平說。
“能源重器”更穩(wěn)當(dāng)、更精細(xì)、更智能
“?？惶?rdquo;“海基二號”創(chuàng)下多個(gè)首次，國內(nèi)沒有經(jīng)驗(yàn)可借鑒，加之所在海域風(fēng)向多變、內(nèi)波流頻發(fā)，給建造技術(shù)和工藝提出了更高要求。
有“定海神針”固定，扎根更穩(wěn)當(dāng)。
中國海油深圳分公司流花油田開發(fā)項(xiàng)目工程師王德洋告訴記者，“?；?rdquo;導(dǎo)管架底部有4個(gè)邊角，每個(gè)邊角各有4根裙樁套筒、直徑近3米，共16根，樣子類似火箭底部的推進(jìn)器。在打樁錘和水下機(jī)器人的配合下，16根長約170米、直徑約2.7米的鋼樁，如同“定海神針”，分別插入裙樁套筒、深深釘入海底，再用特質(zhì)水泥將空隙填滿。
針對“?？惶?rdquo;，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)則采用多點(diǎn)系泊方式進(jìn)行安裝，12條錨腿分為3組、每組4條，從東北、東南、西北3個(gè)方向提供穩(wěn)定的系泊力。
有創(chuàng)新技術(shù)支撐，建造更精細(xì)。
建造要求有多精細(xì)?海油工程流花油田總包項(xiàng)目經(jīng)理舒?zhèn)チ信e了幾組數(shù)據(jù)：“海葵一號”由60多萬個(gè)零部件組成，90多米直徑的船體，集成700多臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備，電纜總長可繞北京五環(huán)路5圈還多，船體和上部模塊間不足6米的高度需布置2萬多米管線;船體由120多個(gè)異形分段組成，主尺寸公差必須控制在25毫米以內(nèi)……
有孿生平臺(tái)賦能，運(yùn)行更智能。
扎根300多米的深水，“海基二號”導(dǎo)管架看不見、摸不著，如何進(jìn)行監(jiān)測運(yùn)維?王火平說，380組監(jiān)測傳感器、海底全剖面流觀測平臺(tái)等系統(tǒng)的安裝，讓240多公里外的陸地指揮中心，可以模擬生成一座數(shù)字孿生導(dǎo)管架，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)浪流等環(huán)境數(shù)據(jù)和導(dǎo)管架狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，提升數(shù)字化運(yùn)維水平。
“?？惶?rdquo;則是全球首個(gè)集成海洋一體化監(jiān)測、船體運(yùn)動(dòng)與系泊數(shù)字孿生等近10套數(shù)智化系統(tǒng)于一身的圓筒型FPSO，可在臺(tái)風(fēng)期間實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控生產(chǎn)。前不久，“?？惶?rdquo;“海基二號”實(shí)現(xiàn)移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋，為深水油氣田數(shù)智化發(fā)展提供了更有力保障。
海洋油氣勘探開發(fā)加快突破
近10年，全球七八成的新油氣田發(fā)現(xiàn)在海洋，其中近2/3集中在深水區(qū)。我國深水油氣勘探開發(fā)仍處于初期階段，增儲(chǔ)上產(chǎn)前景廣闊。
中國海油聯(lián)合國內(nèi)40多家先進(jìn)制造業(yè)企業(yè)，在流花11—1和流花4—1油田二次開發(fā)項(xiàng)目建設(shè)中，攻克一系列技術(shù)難題，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。
高鹽高濕和風(fēng)浪流等復(fù)雜海況，對“?；?rdquo;導(dǎo)管架的鋼材強(qiáng)度提出挑戰(zhàn)。如果采用傳統(tǒng)鋼材，導(dǎo)管架下水重量將達(dá)到約4.2萬噸，超過當(dāng)時(shí)國內(nèi)外建造場地、施工船舶等資源的極限承載能力。中海油研究總院工程研究設(shè)計(jì)院副院長付殿福介紹，他們聯(lián)合國內(nèi)各大鋼廠進(jìn)行試生產(chǎn)，自主研發(fā)了新型超高強(qiáng)鋼厚板，攻克輕量化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，使導(dǎo)管架減重約5000噸，節(jié)省材料及船舶改造費(fèi)上億元。
首個(gè)深水油田二次開發(fā)項(xiàng)目投產(chǎn)，是我國海洋油氣勘探開發(fā)及工程技術(shù)裝備飛速進(jìn)步的縮影。過去10年，“深海一號”能源站推動(dòng)海洋油氣勘探開發(fā)能力向1500米超深水跨越;自主研發(fā)的“璇璣”系統(tǒng)打破國外壟斷，精準(zhǔn)控制地下數(shù)千米的鉆頭“瞄著”油層去、“聞著”油味鉆;深水、淺水水下采油樹和海洋拖纜、海底節(jié)點(diǎn)地震勘探采集裝備均實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化自主研發(fā)……
國家能源局公布的數(shù)據(jù)顯示，2023年我國海洋原油產(chǎn)量突破6200萬噸，增量連續(xù)4年占全國原油增量的60%以上，助力國內(nèi)原油2億噸長期穩(wěn)產(chǎn)的基本盤進(jìn)一步夯實(shí)。
評論