油气开发 挺进深海(深度观察·重大技术装备这样攻关②)(2)

光山新闻网 采集侠 2023-06-14 06:52:07
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  设计阶段结束后,留给“深海一号”能源站从建造到投产的周期只有约28个月,比国外同类项目建设期少了10个月。领域全新、成本受限、工期紧张,重重困难下,“深海一号”能源站的建设工作却屡创纪录——

  工期更短。在青岛,上部组块提前19天、下部船体提前46天完成陆地建造;在烟台,36小时高质量完成“大合龙”,100天完成上百个模块吊装和子系统调试……作业高峰期,中国海油组织超过5000人、17台大型履带式起重机昼夜奋战,使工期缩短至21个月,比同类项目节省约1/3。

  精度更高。“深海一号”能源站的4个立柱近60米高,对角跨距最大达70004毫米,建造精度要求控制在13毫米内,比国外类似项目标准严格约3倍,误差不到万分之二。

  寿命更长。普通的海洋油气浮式生产装置,一般10至15年就要回坞大修。出于技术风险和经济性考虑,“深海一号”能源站项目选择按“30年不回坞检修、疲劳寿命达150年、抵御百年一遇超强台风”的高标准进行设计建设。“目前看,面对十二三级台风,平台依然能够维持安全稳定的运行状态,实际稳性优于设计稳性。”“深海一号”气田总监宋金龙介绍。

  从2006年与国外石油公司合作勘探发现我国首个深水气田荔湾3—1,到2014年自营勘探发现“深海一号”大气田,再到2021年“深海一号”正式投产、我国海洋石油勘探开发进入超深水时代,尤学刚感慨:“由300米浅水到1500米超深水,我们用10多年的时间实现了历史性跨越,也使我国跻身世界海洋深水油气工程建设的先进行列。”

  勠力攻关,实现3项世界级创新、运用13项国内首创技术

  目前,全球具备深水油气开采能力的国家依然屈指可数。究其原因,从浅水到深水,水深的量变会带来油气开采难度的质变。像安装在水下1500米深处的设备,受到的压力相当于一个指甲盖要承受150公斤的重量,这对深水油气装备制造和技术水平提出了极高要求。为了实现目标,“深海一号”能源站项目团队进行了艰辛探索。

  ——精益求精,36小时吊装实现完美合龙。

  2020年10月29日凌晨,中集来福士烟台基地。吊点桥式起重机“泰山吊”,以每分钟约0.15米的速度,将“深海一号”能源站缓缓吊起,上部组块与下部浮体开始合龙。192个吊钩必须如臂使指,确保组块下方的4个导向筒,准确捕捉位于浮体上方的导向插尖,前后左右包括对角线的累计误差要控制在250毫米以内。“中国海油团队和我们前后编制了110多份技术文件,召开超过10次内部评审会,尽可能查缺补漏。”烟台基地总经理贺昌海说。

  这是“泰山吊”起吊最高、吊装时间最长的一次,必须做好周全准备。“深海一号”气田开发项目建造中心总工程师张庆营介绍,为保障顺利合龙,项目必须做到“三精”:一是建造安装精,精度控制指标细分到材料切割、焊接、滑道总装搭载等各个环节,遵循极为严苛的技术标准;二是模拟分析精,正式作业前,专门进行计算机模拟搭载分析,排查潜在安全隐患;三是测量方式精,太阳照射会使钢板发生变形,导致测量出现18至25毫米的偏差,工作人员要在日出前就完成测量。

  经过36小时作业,上部组块缓缓下放到下部浮体上,立柱与结构物之间只有5毫米的微小偏差,累计误差40毫米左右,好于预期。

  ——稳如磐石,16根系泊缆扛住恶劣海况。

  面对超深水海域频发的台风、动辄10余米高的海浪,“深海一号”能源站如何做到稳如磐石,可以30年不回坞检修呢?

  关键答案在4组16根长度超过2500米的特制系泊缆上。它们仿佛“定海神针”,一头固定在1500米深的海底,另一头系泊在平台的4个立柱上,每个立柱4根。尤学刚介绍,每根特制系泊缆中间包含两段长度近千米、直径达270毫米的聚酯缆,聚酯缆的强度比钢缆还要高,耐海水腐蚀,但重量却只有钢缆的约1/43。

  ——“飞针走线”,60万米焊接合格率达99.48%。