转载来源:中国海油 中国海油的「海底两万里」,在这里! http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5OTk4NDQxMg==&mid=2649409550&idx=1&sn=175303648dff8dfdba7daa0754151d62&scene=45#wechat_redirect
提到海洋油气开采
大家首先想到的
往往是海面上壮观的钻井和生产平台
但其实在平台之下的海底
同样暗藏玄机
海底油气管道
被称为海洋油气开发的“生命线”
来自海底的油气资源
大多经由它们源源不断地输送出去
40年前
我国第一条海底输油管道
埕北油田输油管道建成
其长度仅数公里
40年后的今天
在我国各片海域
总长度超一万公里的海管
盘踞于海面之下
见证着我国海洋石油工业的壮阔征途
也承担着保障国家能源安全的时代重任
? 上世纪90年代,潜水员正在进行海管铺管作业
? 2020年,“海洋石油201”船正在进行“深海一号”海底管道铺设
作为海洋油气开发的主力军
中国海油如何在复杂多变的海底
稳稳筑起万里“油气高速公路”的?
故事要从40年前说起
1
串点成线,没那么简单
在海洋油气生产中,海上的油气设施就像是零散的“点”,而海底油气管道铺设在油气设施之间、平台与陆地处理终端之间,是输送油、气、水等资源的通道。
只有串“点”成“线”后才能构成完整的系统,发挥油气生产系统的整体价值。
1981年,为了建成我国海上第一个现代化油田——渤海埕北油田,海底输油管道建设迫在眉睫。
当时,我国的海洋石油工业尚在起步阶段,国内连一艘像样的铺管船都没有,更别提海管铺设需要的先进技术和专业化人才。
1985年初春,油田投产在即,但油轮运输成本高昂且受天气制约,海底管道成为唯一选择。在没有专用铺管船的条件下,海油人用“滨海105”起重船,采用浮运拖拽法进行铺设。
? 1985年,“滨海105”船完成改造,即将进行海管铺设任务
但渤海海底有20米深淤泥,传统“挖沟埋管”行不通。中方工程师提出“喷射埋设”方案,用高压水枪冲开淤泥,管道靠自重下沉……
? 1985年,埕北油田海底管道铺设现场
9月16日,最后一道焊花熄灭。当原油沿着1.6公里长的海底输油管线奔涌上岸时,现场爆发欢呼。
我国海底管道建设的序幕也就此拉开。
? 1985年,埕北油田建成投产
这一时期,我国缺乏设计经验,也没有合适的设计软件。第一代海管设计人只能反复研究收集到的零星资料,结合在外方油田培训时所掌握的技术,靠一把游标卡尺、一支中华铅笔、一个画板从零开始设计,最终实现了由陆上到海上、“岸基—船舶—滩海”的突破。浅滩海域浮游法安装技术首次成功应用,海油人同时还编制了全中文版的海底管道工程设计指南和相关的计算软件。
? 上世纪80年代初,埕北油田项目开发组织技术培训
这次的对外合作,不仅成功建成了我国真正意义上第一条海底输油管道,更使得老一代海油人得以掌握海底石油管道设计与施工的部分技术,为后续海底管道工程的发展留下了宝贵的经验和人才。
40年过去,这条管道仍在运行。凭借埕北油田的成功经验,中国海油于次年引进了第一艘铺管起重船“滨海109”,开始了自主建设海底油气管道之路。
? "滨海109"船正在进行海底管道铺设
在渤中28-1油田,“滨海109”船完成3.2公里海管铺设,这也是我国自主建设海底油气管道的首秀。此后的4年间,通过在锦州20-2凝析油项目、涠洲11-4油田等近海项目的不断实践,中国海油依靠自主设计、自行施工累计完成了6条、总长超50公里的海底管道铺设。
1992年,中国海油在锦州20-2油气田建成
我国首条“子母管”海底管道,并首次实现日铺管速度超过1公里。
? 1992年,锦州20-2油田建成投产
此时,尽管我们已经掌握了较为完整的铺管技术,但海管的设计和铺设水深范围仅为30米以内,与国际先进水平相比差距明显。
2
延伸,向更深更远的地方
想要在深邃幽暗的海底铺设一条油气管道,是一件极具挑战的事。
制成钢管、运入海中、完成铺设,这项工程的难度远超想象——既要有“穿针引线”般的精密,又要有与惊涛骇浪相搏的实力。
在铺管作业中,铺管船的“硬实力”起到至关重要的作用。
2001年,当时亚洲起重能力最大的起重铺管船“蓝疆”下水,相较于早期的“滨海109”,“蓝疆”的铺管效率提高了15到30倍,作业水深也突破到了100米以上。
同年,绥中36-1油田建成70公里的长距离稠油混输管道,为国内最长、管径最大的双层保温原油海底管道。2005年,陆丰13-2油田更是以132米的作业水深,实现了我国海管铺设的首个“百米突破”。
? 2001年,绥中36-1油田二期建成投产
? 2005年,陆丰13-2油田建成投产
至此,我国实现了一百余条、累计里程约3000公里的海底管道工程建设,基本能够满足百米级水深海底管道铺设的工程需求。
攻克水深100米,我们更有了向深的底气。水深是海管铺设最大的影响因素。根据水深不同,我们的铺管方式也在不断进步。
更深的海域蕴藏着更加丰富的油气资源。
2009年,我国首艘自主设计建造的300米级起重铺管船“海洋石油202”船建成,标志着我国自主建造海管施工装备的新征程。
? 2009年,”海洋石油202“船正式入列
2012年,为适应深水油气开发进程,国内首艘3000米级超深水起重铺管船“海洋石油201”船问世,它的作业能力覆盖了几乎全部海管类型和全部尺寸,成为铺管重器家族中的顶梁柱。
? 2012年,“海洋石油201”船正式入列
2013年,“海洋石油201”一鸣惊人,完成了国内首个深水气田荔湾3-1项目的海管铺设任务,最大铺管水深至1409米。
荔湾3-1项目的成功,让中国海油掌握了深水海管铺设的核心技术。此后,“海洋石油201”的铺管作业更是开启狂刷纪录模式,向更快、更长、更深进发。
? 荔湾3-1项目最大铺管水深至1409米
2020年,在“深海一号”大气田建设过程中,“海洋石油201”成功在1542米水深实现铺管作业,创下当时我国海管铺设最深纪录。而1500米的深度,正是国际公认的超深水的分界线。
1500米的深海,极端恶劣的海洋环境和超乎想象复杂的海底地貌,使得海管铺设的技术难度极速增长。
“海洋石油201”的突破,不仅标志着我们拥有了自主进行深水海管铺设的成熟能力,也为中国海油敲开了国际深水铺管市场的大门。前不久,“海洋石油201”从广东珠海启航前往中东地区,首次进军国际市场,标志着我国深水铺管作业能力获得国际认可。
? “海洋石油201”船正在进行海管铺设作业
3
竖起“中国标杆”
历经40年发展,我国海管铺设总里程如今已超过10000公里,相当于绕赤道四分之一圈。“万里海底油气高速”的背后,是全链条技术的自立自强。
40年来,中国海油锚定核心技术自主化目标,从浅水装备到深水重器,从材料研发到智能系统,构建起覆盖“装备—技术—安装—调试”的完整产业链,在全球海洋工程领域树立起“中国标杆”。
在铺管装备领域,从第一艘铺管船“滨海109”到如今堪称行业明星的“海洋石油201”,以及自主研发的全自动焊设备,中国海油构建起一支实力强劲的“铺管舰队”,铺管核心装备技术也不断更新迭代。
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2023年9月,“海洋石油201”船搭载我国自主研发制造的钢悬链立管全自动焊接设备进行海上试验,20天内完成50道焊缝的焊接与检测,合格率达到100%。
同年,中国海油自主研发的深水管汇搭载自主研发的智能控制系统,预埋6枚清管球实现深海管道远程自动清理,作业成本降低70%。
更令人振奋的是,核心装备的自主研发进程已从“重家伙”延伸至“精系统”,并且在渤中26-6、卡塔尔等项目上展现出优异性能。全球首套深水水下自动发球管汇成功交付,深水楔块式海管应急回收装置达到国际先进水平,“海卫”系统实现深水无缆智能监测国际原创突破,海管海缆智能监测系统实现24小时主动防控……
9月28日,随着“滨海109”铺管船将最后一节海管终止封头铺设到渤海油田,我国海洋油气管道总长度突破10000公里。
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硬实力节节攀升的同时,中国海油也潜心打磨“软实力”。
跨学科深度协同与集成创新能力
“海底高速公路”是极端复杂的巨型系统,其设计、建造、安装、运维涉及海量交叉学科知识,更需要远超寻常的协同能力。
中国海油各专业工程师打破学科壁垒,促使海洋工程、材料科学、机械制造、自动化控制、软件工程、地质勘探、环境科学等不同领域顶尖专家深度对话、共同攻关,在系统层面进行优化设计。
极限环境下的
复杂问题解决与工程判断力
深海作业风险极高,容错率极低。 面对深海的未知、高压、低温、强腐蚀等极端环境,以及施工中的突发状况,工程师和现场指挥人员不断强化在信息不完整、时间压力巨大的情况下,精准风险评估、快速制订有效解决方案并果断决策的能力。
精益求精的工匠精神
与对产品质量的极致追求
从设计图纸的每一个细节,到材料冶炼的每一炉钢水,再到海底管道的毫米级焊接精度,工程师、技术人员和一线工人对质量、可靠性和安全性有着近乎偏执的追求。他们深刻理解深海环境对装备和工程的严苛要求,让“零缺陷”理念融入骨髓。
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海管铺设的40年历程
也是中国海洋石油工业发展的缩影
从滩涂浅海到深海盆地
从手动焊接到智能铺管
从租借设备到自主建造
中国海油用10000公里的钢铁管道
在深蓝海底书写了一部
自主创新的奋斗之章
这些静默的能源动脉
正以“日输千万方”的能量
托起我国能源安全的基石
在深蓝大海中续写着
向海而兴的新篇章
文字 | 台贺 魏作水 刘帅
王凤莲 岳春梅 赵福臣 王莉
摄影 | 韩庆 贾雪东 王旭明 徐君宁 郭璇
制图 | 吴天昊 胥新 刘建坤
素材整理 | 台贺 杜春水 李斌 刘力炜
制作 | 杜春水
审核专家 | 甘惠良 宋艳磊
编辑 | 常容轩 刘建坤
监制 | 张宗鹭
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