6月25日,我國自營勘探開發的首個1500米超深水大氣田“深海一號”正式投產,標誌着中國海洋石油勘探開發能力進入“超深水時代”,我國已全面掌握打開南海深海能源寶藏的“鑰匙”!
中國深度
1500米!中國海洋石油勘探“潛入”超深水
“深海一號”大氣田距海南省三亞市150公里,於2014年勘探發現,天然氣探明地質儲量超千億立方米,最大水深超過1500米,最大井深達4000米以上,是我國迄今為止自主發現的水深最深、勘探開發難度最大的海上超深水氣田。
國際上一般將水深超過300米海域的油氣資源定義為深水油氣,1500米水深以上稱為超深水。全球超過70%的油氣資源藴藏在海洋之中,其中40%來自深水。
我國深水油氣勘探開發起步較晚,但經過近20年的技術攻關和自主創新,中國海油已相繼攻克深水、高温、高壓領域三大世界級油氣勘探開發難題,形成了一整套具有中國特色的深水油氣資源勘探開發技術體系,使我國躍升成為全球少數能夠自主開展深水油氣勘探開發的國家之一。
“深海一號”氣田投產後,深水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30億立方米,可滿足粵港澳大灣區四分之一的民生用氣需求,使南海天然氣供應能力提升到每年130億立方米以上,相當於海南省全年用氣量的2.6倍。
中國工程院院士周守為指出,從保障國家能源安全層面看,中國去年的原油、天然氣對外依存度分別超過70%和40%,“深海一號”氣田投產後,對於保障國家能源安全特別是用能比較集中的華南、華東地區意義重大。從淺水走向深水,“深海一號”的一小步,卻是中國能源事業的一大步。
中國力量
自主研發“深海一號”能源站 量身定製的集大成之作
為高效開發“深海一號”大氣田,中國海油採取“半潛式生產平台+水下生產系統+海底管道”的全海式開發模式,併為其量身定製了全球首座十萬噸級深水半潛式生產儲油平台——“深海一號”能源站。
·精度“爆表” 實現三項世界級創新
“深海一號”能源站實現了3項世界級創新,即世界首創立柱儲油、世界最大跨度半潛平台桁架式組塊技術、世界首次在陸地上採用船塢內濕式半坐墩大合龍技術,同時運用了包括1500米級水深聚酯纜錨泊系統設計與安裝等在內的13項國內首創技術,攻克了10多項業界難題。
能源站還引進了人員定位系統,無死角開展安全網格化管理,克服受限空間作業多、交叉作業多等難題,取得了1700萬工時無事故的驕人成績;在全球首創半潛平台立柱儲油,最大儲油量近2萬立方米,實現了凝析油生產、存儲和外輸一體化功能。
“深海一號”能源站工程質量之高,從細節上可見一斑。在合龍階段,能源站對塗裝質量和精度控制有着非常嚴格要求,組塊和船體連接點間距不得超過6毫米。
去年10月,重逾1.5萬噸的桁架式半潛平台組塊與相當於20層樓高的下部船體精準合龍,合龍上面立柱和甲板下結構只有5毫米偏差,好於預期。通過成功實施合龍工程,中國半潛平台船體總裝快速搭載和精度控制技術已達到世界先進水平。
·30年不回塢 “海上巨無霸”的中國質量
總高度120米,相當於30層樓高;排水量11萬噸,相當於三艘中型航母的排水量......作為大氣田的心臟,“深海一號”能源站可謂是名副其實的“海上巨無霸”,值得一提的是,這個龐然大物可以在海上一次性工作30年。
在海上航行的普通船舶通常2至3年就要進行一次塢修檢驗,而“深海一號”能源站的設計標準是“30年不回塢”,意味着這座海上巨無霸要與高温、高濕、高鹽霧、超強颱風等惡劣環境不間斷戰鬥30年!
要實現這一目標,選材和結構設計至關重要,選材上大規模採用的超高強鋼,比常用高強鋼強度提高20%,“六橫四縱”的主體框架如同強有力的脊樑撐起了全球最大的半潛平台桁架式組塊。
上部組塊和船體之間,採用特殊的導向裝置確保連接精度,連接後每個支撐結構都可連續使用150年。
浮箱與立柱的連接處使用的“最強鐵三角”結構,如同“十指緊扣”般把它們交叉鎖在一起,設計壽命達300年。
此外,能源站還有着自己的防腐秘籍。壓載艙室的內壁上塗覆的特殊防腐塗層,和遍佈在海水浸泡區的鋁基犧牲陽極,共同保障了船體經過30年都不會腐蝕損壞。
·從無到有 輻射帶動建成“南海萬億大氣區”
2021年以前,中國還沒有一個真正意義上屬於自己的深水自營大氣田。如今,“深海一號”氣田的勘探突破與成功開發,打開了一扇通往南海深水油氣“寶藏”的大門。
“深海一號”能源站的建成投用可帶動周邊陵水25-1、永樂8-3等新的深水氣田開發,將崖城、東方、樂東等一批海上氣田串聯起來,形成氣田羣,依託已建成的連通粵港澳大灣區和海南自由貿易港天然氣管網大動脈,最大限度開發生產和輸送天然氣資源,實現海上天然氣的穩定供應。
預計到2025年,我國南海鶯歌海、瓊東南、珠江口三個盆地天然氣探明儲量將達1萬億立方米,建成“南海萬億大氣區”,有效帶動周邊區域經濟發展和能源結構轉型,助力“雙碳”目標早日實現。
“深海一號”能源站
中國速度
不畏難度質變 刷新全球同類型平台建造速度之最
開發位於超深水區的“深海一號”大氣田有多難?
事實上,水深量變後帶來的是難度質變,海面下水深每增加一米,壓力、温度、湧流等情況就會完全不同,開發難度呈幾何倍數增加。
此外,“深海一號”氣田所處海域位於歐亞、太平洋和印澳三大板塊交匯處,經歷了多期構造活動,凹陷結構多樣、水深變化大,地質結構複雜,在鑽井過程中要克服高温高壓、超深海水、極端天氣等諸多難題。
從淺水走向深水,需要採用完全不同的作業裝備、生產設備及開發技術,目前國際上只有少數幾家大型石油公司具備深水開發技術能力。
在“深海一號”項目以前,我國海上油氣田主要依託建造在大陸架上的導管架平台實現開採和處理,從未開展過1500米級全海式深水油氣處理裝置的研發和使用工作。
在這種難度下,建造一個“海上巨無霸”需要多長時間呢?近年國際上統計的半潛式平台項目,從決策實施到投產,平均週期為38.4個月。而“深水一號”能源站只用了20多個月,為世界最短用時;從開工建造到大合龍,更是隻有短短的16.5個月,比國際同行業同規模半潛式平台提前18個月。
更令人驚歎的是,這一建造速度,是“基建狂魔”在空前考驗下實現的。2020年初,突如其來的新冠肺炎疫情另“深海一號”能源站的攻堅任務難度倍增。
面臨質量管理和安全保障等方面的巨大挑戰,中國海油項目團隊及時採取封閉式管理策略,在作業高峯期安全組織上千人晝夜奮戰,確保建造工作不斷檔,刷新了全球同類型平台建造速度之最。
從300米到1500米,從淺水到深水,在逐夢深藍的道路上,我國又邁出了堅實而有力的一步。正如中國工程院院士周守為所説,有了“深海一號”,我國就有了全鏈條的勘探開發能力,這是一個全新的高度!
(大眾網·海報新聞編輯 王樂雙 綜合新華社、央視新聞、中國新聞網、光明日報、海報新聞等)