深读·探秘 | 重器“深海一号”

船舶新闻 · 发表于 2022-2-11 09:52

那些曾活跃在深海的生物，在逝去亿万年后，仍能以另一种方式重新“游”动。

在海南陵水海域，全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站，如同一个超大型“巨无霸”傲然矗立在蓝海之上。由生物遗体分解而成的天然气，自1500余米水深处、4000余米深的开发井底喷涌而出，经能源站处理达标后，顺着海底管线呼啸“游”向粤港琼等地的千家万户。

由海底至灶头，天然气完成这趟“旅途”只需1天。而这背后，却凝结着几代中国海洋石油人对“卡脖子”技术的接力攻关。

从跟跑，到实现3项世界级创新、13项国内首创技术的历史性领跑，这是我国深水油气开发能力和深水海洋工程装备建造水平的重大突破。

大国重器“深海一号”能源站的背后，蕴含着怎样的技术实力？在海上平台工作和生活，又是怎样一种感受？

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工作人员在检查“深海一号”能源站的设备。图片由海南日报记者袁琛摄

由海底逆势而上的跋涉

从一千五百米超深水大气田采集油气水混合物，日产天然气一千万立方米

“到了！”1月25日，直升机在陵水海域上空飞行，突然机舱中有人发出一声轻呼。舷窗下方波光粼粼的海面上，乍现一抹亮眼的黄色。

近点，再近一点，等到直升机降落在“深海一号”能源站停机坪，海南日报记者走出舱门的那一刻，才意识到这个总高度120米、最大投影面积相当于两个标准足球场大小的“这抹黄”，是何等壮观。

“看！”顺着气田操作工付福康手指的方向，海南日报记者望见能源站上方伸出的一只“铁臂”，正将一把燃烧的火炬高高擎起。火炬如同信号灯，通过它可以识别生产设备是否正常运行，这也是“深海一号牌”天然气抵达的第一个“用户”终端。

回溯这些天然气的来路，则需从超过1500米深的水下开始。那是我国目前自主发现的水深最深、勘探开发难度最大的海上深水气田——“深海一号”超深水大气田。去年6月，随着气田投产，深埋地层的油、气、水等混合物，便通过水下管汇、跨接管、海底管线等水下生产设备进入能源站。

油气水混合物抵达能源站后，就会“分道扬镳”：经由设备处理脱水、脱烃的天然气，会在干气压缩机的助力下，顺着海底管线加速冲向用户终端；分离产生的凝析油，经处理合格后直接储存在平台的4根立柱中，之后再通过动力定位油轮外运上岸。

多条任务线同时推进，如何兼顾？可别小瞧“深海一号”能源站，它就像一座高精尖的“机器岛”，由上部组块和船体两部分组成。其中，仅船体就有24万个结构件，上部组块更紧密排布了超过200套油气处理相关设备。

“平台所有区域设备的运行参数都会汇总到这里，而各种控制指令也从这里发出。”在能源站的“大脑”——中央总控机房里，负责压载控制系统操作台的冯迎军目不转睛地盯着设备参数说道。

每15秒，压载控制系统会自动计算一次平台的稳性。“一旦平台重心偏移，我们会第一时间调整4根立柱的压载。”冯迎军说，这些立柱均为浮体，真正牵引平台的是16根紧紧固定在1500米深的海底、直径有碗口粗的系泊聚酯缆。它们相互抑制和拉扯，让“深海一号”能源站上的工人们，即便在八九级海风下也几乎感觉不到平台晃动。

表现抢眼的还有产量。“深海一号”超深水大气田日产天然气达1000万立方米，每年可稳定供应天然气30亿立方米。

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正在运行中的“深海一号”能源站。图片由海南日报记者袁琛摄

富集多项创新的“机器岛”

借鉴“保温瓶内胆”原理，开创半潜式平台立柱储油的世界先例

20世纪60年代，在海南莺歌海，我国成功开钻出海上第一井。过去几十年间，我国海洋油气勘探开发取得一系列重大突破，但探索的脚步却始终徘徊在300米至1500米深的水区。

1500米，通常被国际上定义为深水与超深水的分界线。尽管超深水区蕴藏着丰富的油气资源，但深入的每一步都“难如登天”——水深每增加1米，压力、温度、涌流等情况都会发生剧变。而一套安装在水下1500米处的设备设施，受到的压力相当于在指甲盖上站了一个体重300斤的人。

开发难度随水深呈几何级数增加，关键技术又掌握在少数发达国家手里。这也导致“深海一号”超深水大气田于2014年获勘探发现时，要如何开采，多数人的第一反应都是：对外合作。

但彼时国际油价正断崖式下跌，国际石油公司纷纷打起退堂鼓。再加上其他客观因素限制，“深海一号”能源站转而走上自主创新之路。

2014年秋，开发方案设计工作正式提上日程。气田所产凝析油的存储和运输，成为当时挡在设计团队面前的“拦路虎”。

按照世界类似油气田的常规设计，新建凝析油外输管线是技术上可行的方案。但这样一来，将增加约8亿元的成本。

能不能设计一个平台，既能满足气田的生产需求，又能暂时储存少量凝析油？一个新点子在设计团队中闪现，通过借鉴“保温瓶内胆”的原理，在平台的4根浮体立柱内分别设置5000立方米的凝析油舱，并为油舱装上量身定做的“护体铠甲”，既能解决凝析油储存问题，又避免了油体遭碰撞泄漏的风险。这项被称为“凝析油U型隔离与安全储存技术”的创新之举，开创了半潜式平台立柱储油的世界先例。

创意的火花熊熊燃烧，又诞生出另外两项世界级首创：采用世界跨度最大的半潜平台桁架式组块、首次在陆地上采用船坞内湿式半坐墩大合龙技术，并运用了1500米级水深聚酯缆锚泊系统的设计与安装技术、30年不进坞检修的浮体结构疲劳的设计与检测技术等13项国内首创技术。

创新，意味着颠覆既往认知。“进行设备设施采购招标时，不少企业都承诺能够胜任，可看到苛刻的设计标准后，不少投标方却只能交出一份打折扣的‘答卷’，或干脆打起退堂鼓。”曾参与“深海一号”前期设计工作的技术人员郭明乐还记得，如此僵局让能源站的建设工作迟迟无法开展。

“气田开发等不起，保障国家能源安全更等不起！”面对种种困难，项目总经理尤学刚带领团队，坚守设计标准半分不退，向作业方案实施方传导压力。那段时间，每周送审图纸超过700份，在14天内召开了近30场专题技术讨论会，经过无数次的方案优化、上百次的技术交流后，项目团队终于推动能源站于2018年启动建设。

紧锣密鼓地建造随之展开，作业高峰期5000余人、17台大型履带起重机进行作业，仅用18个月就顺利完成陆地建造和合龙工作。

建造速度如此之快，质量如何？一组数据给出答案：2万吨重的上部组块与20层楼高的船体大合龙，对接精度误差小于6毫米；焊接一次合格率达99.48%，设备一次安装、调试、验收合格率达98%以上。

去年2月初，安装完毕的“深海一号”能源站从山东烟台出发，经拖航后抵达“深海一号”超深水大气田所在的陵水海域。在此之前，在海南省工信厅、省发改委等部门及相关市县政府的支持下，海上施工团队已在海里铺下管、插上桩，迎接这个中国海洋工程装备领域的集大成之作。

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虎年春节前夕，值班的工作人员在“深海一号”能源站里包饺子。图片由海南日报记者袁琛摄

“巨无霸”背后的守护者

海上油气生产不停歇，今年春节期间五十七人值守能源站

能源站出发不久，郭明乐紧随其后，自烟台出发一路南下。

参与能源站前期设计工作时，他把自己想象成一个“小人”，钻进3D模型里一遍一遍地走。“数不清到底走过多少遍，每一条通道的走向，每一处阀门的布局，几乎都烂熟于心。”可等到双脚真正站上能源站平台时，他还是感到心颤了一下，“那天刚好是去年除夕，虽然没能回家过年，但我觉得特别圆满。”

只允许自己兴奋一小会，郭明乐便迅速投入到新岗位——机械主操。这是一个类似“机械设备抢修队队长”的角色，负责带领机械团队完成平台上所有机械设备的巡检与维修，包括200余台泵、20余台压缩机和近3000个大阀门，“我们必须24小时待命，第一时间到岗”。

每天，6名“抢修队”队员会从早上7点开始，一圈又一圈地穿梭在生产甲板上密密麻麻的管廊间，巡检大大小小的设备。

甲板上没有遮蔽物，表面温度高时超过40摄氏度。但不管多晒、多热，为了生产安全，所有工人都必须穿着连体长袖工服、高筒皮靴，戴着耳塞和护目镜作业。“几个小时下来非常考验人的体力和意志。”郭明乐说。

常规的巡检工作通常在每天晚上7点左右结束。回到寝室后，郭明乐习惯将对讲机摆在床头，随时处于应急待命状态。空闲时，他会和工友们喝喝茶、聊聊天，偶尔去健身房锻炼。能源站5层高的生活楼如同一个“微型社区”，寝室、餐厅、健身房等生活和娱乐配套设施一应俱全，可满足120人的日常起居需求。

更多时候，郭明乐会掏出手机跟家人视频，但平台通讯靠微波信号，容易受天气影响。信号弱时，他就乐此不疲地翻看相册里一段段记录孩子成长的视频。

缺席儿女成长，是“深海一号”能源站上许多工人的遗憾。“老婆上个月刚生产，我回去照顾几天就赶回来了。”今年27岁的陕西小伙付福康，刚当上爸爸，却选择早早结束休假，回到平台工作，“投产初期，平台上处处是事，我实在是放不下。”

1月25日，平台上的餐厅组织包饺子活动。这是自去年延续下来的春节“固定节目”。工人们来自五湖四海，为了照顾不同口味，后厨团队特意备了韭菜、白菜等多种饺子馅，还提供了荤素炒菜、汤和水果等餐食。

这些新鲜的食材均由一艘红色的拖船送至平台，储存在一处集装箱模样的超大型冰柜里。除定期往返平台补给物资、清运垃圾外，拖船更多时候停泊在几公里外的海面，无声守护着这个海上“巨无霸”。

守护者又何止这艘拖船。海上油气生产不停歇，总有人在一线站岗。今年春节，共有57人值守海上平台。

“新年好！”趁着煮饺子的空档，工人们聚集在甲板上，给家人们录制了一段拜年视频。画面中，“铁臂”上方的火焰轻轻摇曳，或许这便是海上石油人心中最漂亮的新年焰火。

来源：海南日报记者李梦瑶通讯员吴盛龙