“深海一號(hào)”： 帶領(lǐng)油氣勘探開(kāi)發(fā)走向超深水

“深海一號(hào)”： 帶領(lǐng)油氣勘探開(kāi)發(fā)走向超深水

“深海一號(hào)”能源站每年可穩(wěn)定供氣30億立方米。圖為“深海一號(hào)”能源站部分設(shè)施。新華社記者 張建松攝

編者按 在剛剛過(guò)去的2021年，各行各業(yè)循著“十四五”規(guī)劃勾勒的發(fā)展路徑，以科技創(chuàng)新為支撐，真抓實(shí)干，取得了一項(xiàng)又一項(xiàng)令人矚目的成就。本報(bào)于兩會(huì)期間推出特別策劃，聚焦能源、航天、交通等行業(yè)的重大突破，報(bào)道其背后的創(chuàng)新歷程，展現(xiàn)其對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。

累計(jì)生產(chǎn)天然氣超10億立方米!

前不久，我國(guó)首個(gè)自營(yíng)1500米超深水大氣田“深海一號(hào)”交出了自正式投產(chǎn)以來(lái)的傲人成績(jī)單。

在海南陵水海域，全球首座十萬(wàn)噸級(jí)深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)——“深海一號(hào)”，如同一個(gè)超大型“巨無(wú)霸”傲然矗立在藍(lán)海之上。

它可以把水下1500米深的天然氣采出來(lái)，通過(guò)海底管道接入全國(guó)天然氣管網(wǎng)，分離出的凝油再通過(guò)油輪運(yùn)輸?shù)疥懙亍?/p>

從1500米的深海到千家萬(wàn)戶的灶頭，天然氣完成這趟“旅途”只需1天。而這背后，卻是幾代中國(guó)海洋石油人走向“深藍(lán)”的不懈探索。

從跟跑到實(shí)現(xiàn)3項(xiàng)世界級(jí)創(chuàng)新、13項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)的歷史性領(lǐng)跑，“深海一號(hào)”意味著我國(guó)深水油氣開(kāi)發(fā)和深水海洋工程裝備技術(shù)的重大突破。

在被放棄的區(qū)域找到“寶藏”

2021年6月25日，中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中國(guó)海油)“深海一號(hào)”超深水大氣田投產(chǎn)儀式在北京和南海氣田現(xiàn)場(chǎng)隆重舉行。

“深海一號(hào)”大氣田距離海南省三亞市約150公里，所在海域水深1220米到1560米，氣田東西橫向跨度達(dá)到50公里。

2006年，中國(guó)海油與國(guó)外知名石油公司合作勘探瓊東南盆地，并于2010年在該區(qū)塊的中央峽谷鉆探第一口深水井，實(shí)現(xiàn)了南海西部深水勘探的突破。

但此后，由于該深水井單塊單層儲(chǔ)量規(guī)模太小，沒(méi)有開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)性，加上對(duì)中央峽谷的油氣成藏條件認(rèn)識(shí)不清，國(guó)外知名石油公司在2012年退出了該區(qū)塊的勘探權(quán)益。

敢為人先的中國(guó)海洋石油人沒(méi)有放棄。從全球范圍看，自新世紀(jì)以來(lái)，全球海洋油氣勘探開(kāi)發(fā)步伐明顯加快，海上油氣新發(fā)現(xiàn)總儲(chǔ)量超過(guò)陸地，儲(chǔ)產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，已成為全球油氣資源的戰(zhàn)略接替區(qū)。

若從1956年鶯歌海油苗調(diào)查算起，我國(guó)海洋石油工業(yè)已經(jīng)走過(guò)了60多年的發(fā)展歷程。進(jìn)軍深水將成為中國(guó)海洋石油的下一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)。

2014年8月18日，一束巨大的橘黃色火焰從鉆井平臺(tái)的燃燒臂中噴薄而出，瞬間照亮了夜幕下的中國(guó)南海。中國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、建造的第六代深水半潛式鉆井平臺(tái)——“海洋石油981”，在陵水17-2區(qū)塊鉆獲大型氣田“深海一號(hào)”，測(cè)試收獲高產(chǎn)油氣流。

這是“海洋石油981”深水鉆井平臺(tái)投用以來(lái)，首次在深水領(lǐng)域獲得的重要發(fā)現(xiàn)，同時(shí)證明了南海瓊東南盆地巨大的天然氣資源潛力。之后，中國(guó)海油又在該海域相繼勘探發(fā)現(xiàn)了多個(gè)深水氣田，南海深處的能源寶藏逐漸展現(xiàn)在世人眼前。

這些深海大氣田的發(fā)現(xiàn)，得益于我國(guó)海洋石油人在勘探技術(shù)理論和基礎(chǔ)研究方面的堅(jiān)持。

“以往國(guó)外大公司用的是傳統(tǒng)的大西洋被動(dòng)邊緣理論，不適用于我們?！敝袊?guó)海油首席科學(xué)家謝玉洪說(shuō)，“我們繼承傳統(tǒng)的油氣勘探技術(shù)理論，加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究，建立了深水區(qū)油氣成藏模式，完善了深水油氣勘探技術(shù)，在瓊東南盆地中央峽谷水道找到了陵水17-2大型勘探潛力的構(gòu)造群?！?/p>

“保溫瓶?jī)?nèi)膽”成就國(guó)際首創(chuàng)

1500米，通常被國(guó)際上定義為深水與超深水的分界線。盡管超深水區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源，但深入的每一步都“難如登天”——水深每增加1米，壓力、溫度、涌流等情況都會(huì)發(fā)生劇變。一套安裝在水下1500米處的設(shè)備設(shè)施，受到的壓力相當(dāng)于在指甲蓋上站了一個(gè)體重300斤的人。而且深水開(kāi)發(fā)對(duì)技術(shù)、裝備能力、關(guān)鍵設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求都極高。國(guó)際上只有少數(shù)幾家大型石油公司具備深水開(kāi)發(fā)技術(shù)能力。

因此，“深海一號(hào)”超深水大氣田在2014年獲勘探發(fā)現(xiàn)時(shí)，多數(shù)人的反應(yīng)是，對(duì)外合作，共同開(kāi)采。

但彼時(shí)國(guó)際油價(jià)正斷崖式下跌，國(guó)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(hào)”能源站走上自主創(chuàng)新之路。

難度大、任務(wù)重，怎么辦?中國(guó)海油當(dāng)時(shí)已經(jīng)掌握300米水深油氣田開(kāi)發(fā)，但對(duì)于深水氣田涉足未深，由“淺”入“深”，幾乎沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2014年秋，開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)工作提上日程。35歲的李達(dá)成為項(xiàng)目副經(jīng)理兼浮體負(fù)責(zé)人。

“我們從2014年10月份開(kāi)始研究，在2015年5月份提出建設(shè)一個(gè)帶儲(chǔ)油的半潛式生產(chǎn)平臺(tái)的選項(xiàng)。”李達(dá)說(shuō)。

業(yè)界嘩然。很少人能想到，此前從未獨(dú)立進(jìn)行過(guò)深水設(shè)計(jì)、首次“自主答題”的中國(guó)海油人，會(huì)選擇一條連外方深水同行都沒(méi)想過(guò)的路——借鑒“保溫瓶?jī)?nèi)膽”原理，開(kāi)創(chuàng)半潛式平臺(tái)立柱儲(chǔ)油的世界先例。

按照世界類似油氣田的常規(guī)設(shè)計(jì)，新建凝析油外輸管線是技術(shù)上可行的方案。但這樣一來(lái)，將增加約8億元的成本。

能不能設(shè)計(jì)一個(gè)平臺(tái)，既能滿足氣田的生產(chǎn)需求，又能暫時(shí)儲(chǔ)存少量凝析油?一個(gè)新點(diǎn)子在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中閃現(xiàn)。

他們?cè)谄脚_(tái)的4根浮體立柱內(nèi)分別設(shè)置5000立方米的凝析油艙，并為油艙裝上量身定做的“護(hù)體鎧甲”，既能解決凝析油儲(chǔ)存問(wèn)題，又避免了油體遭碰撞泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。

這項(xiàng)被稱為“凝析油U型隔離與安全儲(chǔ)存技術(shù)”的創(chuàng)新之舉，開(kāi)創(chuàng)了半潛式平臺(tái)立柱儲(chǔ)油的世界先例。

隨后，“深海一號(hào)”又誕生出另外兩項(xiàng)世界首創(chuàng)：5萬(wàn)噸級(jí)超大結(jié)構(gòu)物大變形半漂浮精準(zhǔn)合龍技術(shù)、世界最大噸級(jí)開(kāi)敞結(jié)構(gòu)物預(yù)斜回正荷載橫向轉(zhuǎn)移技術(shù)。同時(shí)其運(yùn)用了1500米級(jí)水深聚酯纜錨泊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)、30年不進(jìn)塢檢修的浮體結(jié)構(gòu)疲勞的設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)等13項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)。

“潛入”深海的腳步不停

“深海一號(hào)”的投產(chǎn)，是我國(guó)深水油氣開(kāi)發(fā)和海洋工程裝備技術(shù)的重大突破，標(biāo)志著我國(guó)海洋石油勘探開(kāi)發(fā)能力實(shí)現(xiàn)從300米深水向1500米超深水的歷史性跨越。

“深海一號(hào)”氣田成功達(dá)產(chǎn)10億立方米，則驗(yàn)證了我國(guó)自主創(chuàng)建的深水油氣資源勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)運(yùn)維完整技術(shù)體系的先進(jìn)性與可靠性，也標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)入了深海油氣勘探開(kāi)發(fā)先進(jìn)國(guó)家行列。

“深海一號(hào)”能源站投產(chǎn)后，所產(chǎn)天然氣將通過(guò)海底管道接入全國(guó)天然氣管網(wǎng)，每年向粵港瓊等地穩(wěn)定供氣30億立方米。

目前，以“深海一號(hào)”為重要樞紐，中國(guó)海油正積極推動(dòng)“深海二號(hào)”(陵水25-1)等氣田的開(kāi)發(fā)，推動(dòng)南海萬(wàn)億大氣區(qū)建設(shè)從藍(lán)圖變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，以更好地滿足粵港澳大灣區(qū)和海南自貿(mào)區(qū)(港)日益增長(zhǎng)的清潔能源需求。

更可貴的是，以“深海一號(hào)”大氣田為代表的深水項(xiàng)目，不僅帶動(dòng)了我國(guó)造船、鋼鐵、機(jī)電等民族工業(yè)的發(fā)展，還讓中國(guó)海油成為高質(zhì)量共建“一帶一路”、深化國(guó)際能源合作的堅(jiān)定踐行者。

本報(bào)記者 操秀英

來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)