“3，2，1，啟動油井!”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，我國首個深水油田二次開發(fā)項目投產(chǎn)。
這一天，兩個“能源重器”——亞洲首艘圓筒型浮式生產(chǎn)儲卸油裝置(FPSO)“海葵一號”、亞洲第一深水導管架平臺“海基二號”攜手上崗，標志著我國全類型深水油氣裝備的設計、建造和安裝能力達到世界一流水平。
歷時近4年，項目開發(fā)采用了什么新模式?建造應用了哪些新技術、新手段?記者進行了采訪。
“?？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。我國首個深水油田二次開發(fā)項目由流花11—1和流花4—1兩個油田組成，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，如何選取經(jīng)濟高效的開發(fā)模式是個難題。項目團隊通過論證比選，提出“深水導管架平臺+圓筒型FPSO”開發(fā)模式。這一模式有何新意?
先看“?；?rdquo;，它將生產(chǎn)系統(tǒng)從水下搬到平臺上，主要負責原油開采和預處理。“?；?rdquo;總高度達428米，總重量超5萬噸，導管架相當于“地基”，支撐海上油氣平臺搭載的300余套設備，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和生產(chǎn)成本。
再看2.5公里外的“?？惶?rdquo;，它從傳統(tǒng)的船型結構變?yōu)閳A筒型結構，負責將“?；?rdquo;開采的原油，處理成合格原油進行儲存、外輸。“?？惶?rdquo;總重量約3.7萬噸，最大儲油量6萬噸，每天可處理原油5600噸。相較常規(guī)船型結構，圓筒型FPSO，對于各方向風浪流敏感性較低，可以更好適應深水環(huán)境;同時，體型更小、空間更緊湊、鋼材用量少，儲油效率明顯提升。
最后是連接“?；?rdquo;和“?？惶?rdquo;的水下管纜。7條管纜總長度69公里，承擔著油氣資源、光電信號傳輸?shù)闹匾饔谩?/p>
“開創(chuàng)‘深水導管架平臺+圓筒型FPSO’的模式，推動項目開發(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)項目副總經(jīng)理王火平說。
“能源重器”更穩(wěn)當、更精細、更智能
“?？惶?rdquo;“海基二號”創(chuàng)下多個首次，國內(nèi)沒有經(jīng)驗可借鑒，加之所在海域風向多變、內(nèi)波流頻發(fā)，給建造技術和工藝提出了更高要求。
有“定海神針”固定，扎根更穩(wěn)當。
中國海油深圳分公司流花油田開發(fā)項目工程師王德洋告訴記者，“?；?rdquo;導管架底部有4個邊角，每個邊角各有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器。在打樁錘和水下機器人的配合下，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;，項目團隊則采用多點系泊方式進行安裝，12條錨腿分為3組、每組4條，從東北、東南、西北3個方向提供穩(wěn)定的系泊力。
有創(chuàng)新技術支撐，建造更精細。
建造要求有多精細?海油工程流花油田總包項目經(jīng)理舒?zhèn)チ信e了幾組數(shù)據(jù)：“?？惶?rdquo;由60多萬個零部件組成，90多米直徑的船體，集成700多臺關鍵設備，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)……
有孿生平臺賦能，運行更智能。
扎根300多米的深水，“?；?rdquo;導管架看不見、摸不著，如何進行監(jiān)測運維?王火平說，380組監(jiān)測傳感器、海底全剖面流觀測平臺等系統(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)字孿生導管架，實現(xiàn)對風浪流等環(huán)境數(shù)據(jù)和導管架狀態(tài)的實時監(jiān)測，提升數(shù)字化運維水平。
“?？惶?rdquo;則是全球首個集成海洋一體化監(jiān)測、船體運動與系泊數(shù)字孿生等近10套數(shù)智化系統(tǒng)于一身的圓筒型FPSO，可在臺風期間實現(xiàn)遠程遙控生產(chǎn)。前不久，“?？惶?rdquo;“海基二號”實現(xiàn)移動5G網(wǎng)絡通信覆蓋，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，增儲上產(chǎn)前景廣闊。
中國海油聯(lián)合國內(nèi)40多家先進制造業(yè)企業(yè)，在流花11—1和流花4—1油田二次開發(fā)項目建設中，攻克一系列技術難題，帶動產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。
高鹽高濕和風浪流等復雜海況，對“海基二號”導管架的鋼材強度提出挑戰(zhàn)。如果采用傳統(tǒng)鋼材，導管架下水重量將達到約4.2萬噸，超過當時國內(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計院副院長付殿福介紹，他們聯(lián)合國內(nèi)各大鋼廠進行試生產(chǎn)，自主研發(fā)了新型超高強鋼厚板，攻克輕量化設計關鍵技術，使導管架減重約5000噸，節(jié)省材料及船舶改造費上億元。
首個深水油田二次開發(fā)項目投產(chǎn)，是我國海洋油氣勘探開發(fā)及工程技術裝備飛速進步的縮影。過去10年，“深海一號”能源站推動海洋油氣勘探開發(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)點地震勘探采集裝備均實現(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)的基本盤進一步夯實。
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