首次嘗試300米級深水導管架平臺開發(fā)模式

　　海基一號：為深海堡壘打牢“地基”

　　本報記者 王珍

　　“?；惶枴笔俏覈灾髟O計的300米級深水導管架，實現(xiàn)了我國深水導管架設計、建造、安裝等技術(shù)質(zhì)的飛躍，對推動海上油氣增儲上產(chǎn)、保障國家能源安全具有重要戰(zhàn)略意義。

　　滑移下水、扶正坐底、精準安裝……4月11日，我國自主設計建造的亞洲第一深水導管架“海基一號”在南海東部珠江口盆地海域精準就位，將服役于我國陸豐15-1油田開發(fā)。

　　這是國內(nèi)首次嘗試300米級深水導管架平臺開發(fā)模式，標志著我國深水超大型導管架成套關(guān)鍵技術(shù)和安裝能力達到世界一流水平?！昂；惶枴钡某晒脼榻?jīng)濟有效開發(fā)我國200至400米水深海域的油氣資源開拓了一條新路。

　　“?；惶枴笔且粋€“大家伙”：高達302米，堪比埃菲爾鐵塔，重達3萬噸，所用鋼材可制造1艘中型航空母艦，是亞洲首例300米級深水導管架。為什么要建這么高的導管架，建這么一個“大家伙”到底有多難呢？

　　記者了解到，固定式導管架平臺是海上油氣開發(fā)最基礎的形式，主要由導管架、樁腿和上部模塊三部分組成。導管架就相當于“地基”，用于支撐海上油氣平臺的龐大身軀與巨大噸位，是世界范圍內(nèi)應用最廣泛的海洋油氣開發(fā)裝備，能穩(wěn)穩(wěn)扎根海底，托舉平臺矗立大洋之上。

　　據(jù)中海油研究總院工程研究設計院副院長付殿福介紹，固定式導管架平臺通常用于淺水海域油氣資源開發(fā)，我國在200米水深及以上海域通常采用的是“浮式生產(chǎn)平臺+水下生產(chǎn)系統(tǒng)”開發(fā)模式。目前，在世界范圍內(nèi)數(shù)千座導管架生產(chǎn)平臺中，僅有9座導管架高度超過300米。

　　與“浮式生產(chǎn)平臺+水下生產(chǎn)系統(tǒng)”開發(fā)模式相比，深水導管架平臺開發(fā)模式最大的優(yōu)勢，是將生產(chǎn)系統(tǒng)從水下搬到了導管架平臺上，也就是說集鉆井、采油、處理等功能于一身，可大幅降低鉆完井、工程以及后續(xù)的生產(chǎn)操作成本。

　　然而，隨著水深的增加，導管架所受環(huán)境荷載迅速增加，設計、建造難度也隨之加大。

　　一般來說，為了對抗更大的環(huán)境荷載，需要使用更多的鋼材來增加結(jié)構(gòu)的強度。這就意味著，導管架的尺寸要變大，大尺寸對應的就是大跨度和大噸位吊裝。受國內(nèi)施工資源和經(jīng)濟成本的限制，決定了必須將導管架的重量控制在合理范圍內(nèi)。

　　如何解決這一難題？“我們?yōu)椤；惶枴可碇贫ā萆怼桨福ㄟ^浮動式下水桁架、超大尺寸X撐結(jié)構(gòu)等創(chuàng)新設計，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，精簡導管架水平層數(shù)量，最大化發(fā)揮鋼材性能，使平臺重量優(yōu)化至3萬噸?！备兜罡８嬖V記者，“?；惶枴北却饲皣鴥?nèi)最高的導管架高了近50%，但重量卻更輕了。

　　不僅如此，為解決海底巨型沙坡沙脊會發(fā)生移動、無法平穩(wěn)固定等難題，項目團隊開展了數(shù)值模擬，并對沙坡沙脊進行了為期2年的運移監(jiān)測，掌握了其運移規(guī)律，并專門為“?；惶枴痹O計了階梯型防沉板，完美貼合陸豐15-1油田階梯狀海床地貌。

　　海上安裝階段對海洋環(huán)境有著較為苛刻的要求，適合安裝導管架的時機非常難得。為了在有限的時間內(nèi)完成“?；惶枴钡暮Ｉ习惭b，項目團隊首創(chuàng)“三主作業(yè)船”聯(lián)合施工模式，通過三條作業(yè)船間的緊密配合，大大提升了安裝效率。同時首次應用下水姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，使“?；惶枴背蔀槿蚴讉€在深水巨型沙坡場址完成高精度安裝就位的導管架。

　　為確?！昂；惶枴蹦軌蛟?0年服役期內(nèi)安全運行，在運營維護方面，“?；惶枴睂Ч芗苁状卧O置了應力級在線監(jiān)測系統(tǒng)，并以此為基礎開發(fā)相應的數(shù)字孿生系統(tǒng)?！耙簿褪钦f，技術(shù)人員不用下水，就可以知道導管架水面以下的工作狀態(tài)?！备兜罡８嬖V記者。

　　創(chuàng)新應用封艙隔板設計、大尺度大噸位結(jié)構(gòu)多臺吊機聯(lián)合吊裝……“?；惶枴?0余項技術(shù)創(chuàng)新，讓我國深水導管架設計建造技術(shù)從基礎理論、結(jié)構(gòu)型式、設計理念、施工工藝到運行維護等，實現(xiàn)了全方位的提升。

　　近期，項目團隊正在進行“?；惶枴逼脚_上部組塊安裝的準備工作，平臺整體建成后將刷新我國海上原油生產(chǎn)平臺的重量紀錄。