“深海一号”项目喜获2023年度国家科学技术进步奖一等奖

6月24日,由深圳团队参与的中国海油“‘深海一号’超深水大气田开发工程关键技术与应用”项目喜获2023年度国家科学技术进步奖一等奖。
“深海一号”大气田位于海南岛东南海域,探明天然气储量超千亿立方米,最大水深超过1500米,最大井深达4000米以上。该气田于2021年6月25日正式投产,运营我国自主设计建造的全球首座10万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站。
图片
“深海一号”能源站。(图源:中国海油)
该项目历经10余年攻关与实践,创新“内胆式”立柱储油等四项核心技术,研发世界首座十万吨级半潜式生产储油平台,建成了1500米水深“深海一号”超深水大气田示范工程,引领了我国深水油气装备产业链发展。“深海一号”项目取得的巨大成功,使我国成为全球第三个具备超深水油气自主开发能力的国家,有望撬动更大规模海上天然气资源的经济高效自主开发,为世界范围内其他国家和地区经济安全开发深海油气资源提供了先进可靠的中国方案。
“深海一号”超深水大气田采用“半潜式生产平台+水下生产系统”模式开发,在水深1500米海域分东、西两个区域部署水下生产系统,并通过海管连接水面和水下生产设施。中海油深圳海洋工程技术服务有限公司(简称深技服公司)在其中承担了“深海一号”能源站拖航回接、海管和脐带缆铺设等工作,制定了30余项深水施工方案,指挥12条世界顶尖船舶施工,邀请国内外70余名顶级专家“加盟”,创造多项1500米水深施工纪录并填补技术空白。
在“深海一号”能源站回接作业中,深技服团队针对多项高风险、高技术难点,展开了专题研究分析,并模拟了各种复杂工况,通过周密的计算模拟推演,不断优化施工方案,经过12天紧张“战斗”,16根系泊锚腿的回接作业全部顺利完成,标志着这一深海重器正式“安家”南海海域。
主脐带缆是连接水上平台和水下系统的唯一纽带,是整个气田区域的“中枢神经”。该动态脐带缆是国内目前铺设的长度最长、水深最深、外径最粗、刚度最大、终端尺寸最重的动态脐带缆。深技服施工团队自主研制120吨应急摩擦卡子,引入长距离无线数据传输系统充当“千里眼”,解决长距离着泥点监测ROV“视线不足”难题,自主完成国内首条1500米深水动态脐带缆铺设。
在“深海一号”大气田12寸海管铺设过程中,深技服施工团队对关键技术进行攻关,制定了30余项深水施工技术方案,“深水海管自由端悬垂下放连接重力锚起始铺设”等多项技术填补了国内空白,最大作业水深1542米,最大日铺设效率达3.41公里,创造了我国海底管线铺设水深新纪录。
SCR是一种广泛用于深水油气开发工程的立管形式,是水下生产设施与浮式系统之间关键的生产介质输送通道,其设计、制造及安装技术一直被国外知名石油公司所垄断。面对经验缺乏、设计疲劳寿命高、海况复杂、平台运动等诸多挑战,海油工程组织技术攻关,针对不同管径立管设置了不同类型的限位系统,降低立管向平台近向发生不可逆的运动的风险。在疲劳敏感区域采用新型管线管端结构,并为海管铺设中加装VIV(抑制蜗激振动)装置,将疲劳寿命提高了2.5倍。深技服项目团队自主完成国内首条1500米水深钢制悬链线立管(SCR)回接作业。至此,我国完全掌握了1500米级深水平管铺设、钢制悬链线立管铺设及回接、海管终端结构物建造及安装等深水技术,我国深水勘探开发能力再获新的突破。
(作者:深圳特区报首席记者 秦绮蔚 通讯员 谢东升)