“深海一號”: 帶領油氣勘探開發走向超深水
“深海一號”: 帶領油氣勘探開發走向超深水
編者按在剛剛過去的2021年,各行各業(ye) 循著“十四五”規劃勾勒的發展路徑,以科技創新為(wei) 支撐,真抓實幹,取得了一項又一項令人矚目的成就。本報於(yu) 兩(liang) 會(hui) 期間推出特別策劃,聚焦能源、航天、交通等行業(ye) 的重大突破,報道其背後的創新曆程,展現其對經濟社會(hui) 發展的貢獻。
累計生產(chan) 天然氣超10億(yi) 立方米!
前不久,我國首個(ge) 自營1500米超深水大氣田“深海一號”交出了自正式投產(chan) 以來的傲人成績單。
在海南陵水海域,全球首座十萬(wan) 噸級深水半潛式生產(chan) 儲(chu) 油平台——“深海一號”,如同一個(ge) 超大型“巨無霸”傲然矗立在藍海之上。
它可以把水下1500米深的天然氣采出來,通過海底管道接入全國天然氣管網,分離出的凝油再通過油輪運輸到陸地。
從(cong) 1500米的深海到千家萬(wan) 戶的灶頭,天然氣完成這趟“旅途”隻需1天。而這背後,卻是幾代中國海洋石油人走向“深藍”的不懈探索。
從(cong) 跟跑到實現3項世界級創新、13項國內(nei) 首創技術的曆史性領跑,“深海一號”意味著我國深水油氣開發和深水海洋工程裝備技術的重大突破。
在被放棄的區域找到“寶藏”
2021年6月25日,中國海洋石油集團有限公司(以下簡稱中國海油)“深海一號”超深水大氣田投產(chan) 儀(yi) 式在北京和南海氣田現場隆重舉(ju) 行。
“深海一號”大氣田距離海南省三亞(ya) 市約150公裏,所在海域水深1220米到1560米,氣田東(dong) 西橫向跨度達到50公裏。
2006年,中國海油與(yu) 國外知名石油公司合作勘探瓊東(dong) 南盆地,並於(yu) 2010年在該區塊的中央峽穀鑽探第一口深水井,實現了南海西部深水勘探的突破。
但此後,由於(yu) 該深水井單塊單層儲(chu) 量規模太小,沒有開發經濟性,加上對中央峽穀的油氣成藏條件認識不清,國外知名石油公司在2012年退出了該區塊的勘探權益。
敢為(wei) 人先的中國海洋石油人沒有放棄。從(cong) 全球範圍看,自新世紀以來,全球海洋油氣勘探開發步伐明顯加快,海上油氣新發現總儲(chu) 量超過陸地,儲(chu) 產(chan) 量持續增長,已成為(wei) 全球油氣資源的戰略接替區。
若從(cong) 1956年鶯歌海油苗調查算起,我國海洋石油工業(ye) 已經走過了60多年的發展曆程。進軍(jun) 深水將成為(wei) 中國海洋石油的下一個(ge) 戰略目標。
2014年8月18日,一束巨大的橘黃色火焰從(cong) 鑽井平台的燃燒臂中噴薄而出,瞬間照亮了夜幕下的中國南海。中國首座自主設計、建造的第六代深水半潛式鑽井平台——“海洋石油981”,在陵水17-2區塊鑽獲大型氣田“深海一號”,測試收獲高產(chan) 油氣流。
這是“海洋石油981”深水鑽井平台投用以來,首次在深水領域獲得的重要發現,同時證明了南海瓊東(dong) 南盆地巨大的天然氣資源潛力。之後,中國海油又在該海域相繼勘探發現了多個(ge) 深水氣田,南海深處的能源寶藏逐漸展現在世人眼前。
這些深海大氣田的發現,得益於(yu) 我國海洋石油人在勘探技術理論和基礎研究方麵的堅持。
“以往國外大公司用的是傳(chuan) 統的大西洋被動邊緣理論,不適用於(yu) 我們(men) 。”中國海油首席科學家謝玉洪說,“我們(men) 繼承傳(chuan) 統的油氣勘探技術理論,加強基礎地質研究,建立了深水區油氣成藏模式,完善了深水油氣勘探技術,在瓊東(dong) 南盆地中央峽穀水道找到了陵水17-2大型勘探潛力的構造群。”
“保溫瓶內(nei) 膽”成就國際首創
1500米,通常被國際上定義(yi) 為(wei) 深水與(yu) 超深水的分界線。盡管超深水區蘊藏著豐(feng) 富的油氣資源,但深入的每一步都“難如登天”——水深每增加1米,壓力、溫度、湧流等情況都會(hui) 發生劇變。一套安裝在水下1500米處的設備設施,受到的壓力相當於(yu) 在指甲蓋上站了一個(ge) 體(ti) 重300斤的人。而且深水開發對技術、裝備能力、關(guan) 鍵設計指標的要求都極高。國際上隻有少數幾家大型石油公司具備深水開發技術能力。
因此,“深海一號”超深水大氣田在2014年獲勘探發現時,多數人的反應是,對外合作,共同開采。
但彼時國際油價(jia) 正斷崖式下跌,國際石油公司紛紛打起退堂鼓。再加上其他客觀原因,“深海一號”能源站走上自主創新之路。
難度大、任務重,怎麽(me) 辦?中國海油當時已經掌握300米水深油氣田開發,但對於(yu) 深水氣田涉足未深,由“淺”入“深”,幾乎沒有實踐經驗。
2014年秋,開發方案設計工作提上日程。35歲的李達成為(wei) 項目副經理兼浮體(ti) 負責人。
“我們(men) 從(cong) 2014年10月份開始研究,在2015年5月份提出建設一個(ge) 帶儲(chu) 油的半潛式生產(chan) 平台的選項。”李達說。
業(ye) 界嘩然。很少人能想到,此前從(cong) 未獨立進行過深水設計、首次“自主答題”的中國海油人,會(hui) 選擇一條連外方深水同行都沒想過的路——借鑒“保溫瓶內(nei) 膽”原理,開創半潛式平台立柱儲(chu) 油的世界先例。
按照世界類似油氣田的常規設計,新建凝析油外輸管線是技術上可行的方案。但這樣一來,將增加約8億(yi) 元的成本。
能不能設計一個(ge) 平台,既能滿足氣田的生產(chan) 需求,又能暫時儲(chu) 存少量凝析油?一個(ge) 新點子在設計團隊中閃現。
他們(men) 在平台的4根浮體(ti) 立柱內(nei) 分別設置5000立方米的凝析油艙,並為(wei) 油艙裝上量身定做的“護體(ti) 鎧甲”,既能解決(jue) 凝析油儲(chu) 存問題,又避免了油體(ti) 遭碰撞泄漏的風險。
這項被稱為(wei) “凝析油U型隔離與(yu) 安全儲(chu) 存技術”的創新之舉(ju) ,開創了半潛式平台立柱儲(chu) 油的世界先例。
隨後,“深海一號”又誕生出另外兩(liang) 項世界首創:5萬(wan) 噸級超大結構物大變形半漂浮精準合龍技術、世界最大噸級開敞結構物預斜回正荷載橫向轉移技術。同時其運用了1500米級水深聚酯纜錨泊係統的設計與(yu) 安裝技術、30年不進塢檢修的浮體(ti) 結構疲勞的設計與(yu) 檢測技術等13項國內(nei) 首創技術。
“潛入”深海的腳步不停
“深海一號”的投產(chan) ,是我國深水油氣開發和海洋工程裝備技術的重大突破,標誌著我國海洋石油勘探開發能力實現從(cong) 300米深水向1500米超深水的曆史性跨越。
“深海一號”氣田成功達產(chan) 10億(yi) 立方米,則驗證了我國自主創建的深水油氣資源勘探開發生產(chan) 運維完整技術體(ti) 係的先進性與(yu) 可靠性,也標誌著我國進入了深海油氣勘探開發先進國家行列。
“深海一號”能源站投產(chan) 後,所產(chan) 天然氣將通過海底管道接入全國天然氣管網,每年向粵港瓊等地穩定供氣30億(yi) 立方米。
目前,以“深海一號”為(wei) 重要樞紐,中國海油正積極推動“深海二號”(陵水25-1)等氣田的開發,推動南海萬(wan) 億(yi) 大氣區建設從(cong) 藍圖變為(wei) 現實,以更好地滿足粵港澳大灣區和海南自貿區(港)日益增長的清潔能源需求。
更可貴的是,以“深海一號”大氣田為(wei) 代表的深水項目,不僅(jin) 帶動了我國造船、鋼鐵、機電等民族工業(ye) 的發展,還讓中國海油成為(wei) 高質量共建“一帶一路”、深化國際能源合作的堅定踐行者。
本報記者 操秀英
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