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量身制定“瘦身”方案 多项原创技术助“海基一号”顺利“上岗”

作者:
操秀英
来源:
科技日报
2022/04/13 09:50
浏览量
【摘要】:
4月11日,我国自主设计建造的亚洲第一深水导管架“海基一号”在南海东部珠江口盆地海域成功滑移下水并精准就位,创造了亚洲深水导管架海上安装新纪录,这标志着我国深水超大型导管架成套关键技术和安装能力达到世界一流水平。

“海基一号”总高302米,高度堪比埃菲尔铁塔,是我国自主设计的亚洲第一深水导管架,在国际上位列第10。为什么要建这么高的导管架,建这么一个“大家伙”有多难?

  导管架平台是全球应用最广泛的海洋油气生产设施,导管架相当于“基座”,将巨大的平台托举在海面上。中海油研究总院工程研究设计院副院长付殿福介绍说,导管架平台主要在浅水运用,200米水深以上则用浮式生产平台居多。目前,全球数千座导管架生产平台中仅有9座高度超过300米。与“水下生产系统+浮式生产平台”开发模式相比,导管架平台可将钻机、井口等设置在平台上,将大大降低钻完井、工程以及后续的生产操作成本。

  但随着水深的增加,导管架所受环境荷载迅速增加,设计难度急剧加大。如何在保证导管架强度和稳定性的同时,保持自身重量在国内建造安装资源能力可接受范围内,是设计者们面临的最大难题。

  “海基一号”按照百年一遇的恶劣海况进行设计,项目团队攻克南海超强内波流、海底巨型沙坡沙脊、万吨级环境荷载、超大型结构物精准下水就位等一系列世界性难题。“我们为‘海基一号’量身制定‘瘦身’方案,通过‘浮动式下水桁架、超大X撑结构等’创新设计,优化结构尺寸,精简导管架水平层数量,最大化地发挥钢材性能,使平台重量优化至3万吨,比此前同海域水深不到200米的导管架重量还轻。”付殿福说。

  此外,为解决海底巨型沙坡沙脊无法平稳固定的难题,项目团队先花一年时间对海底进行监测,确定形状不会改变,然后专门为“海基一号”设计了阶梯型防沉板,完美贴合陆丰15-1油田海床沙波形状,并首次应用下水姿态监测系统,实现了全球首个在深水巨型沙波场址的高精度安装就位。

  此外,“海基一号”还创新应用封舱隔板设计、大尺度大吨位结构多台吊机联合吊装、适应沙坡沙脊的防沉板方案、数字孪生等十余项新技术,实现深水导管架设计建造技术从基础理论、结构型式、设计理念、施工工艺到运行维护等全方位的提升。

  中海油研究总院院长米立军表示,“海基一号”是中国海油自主设计的300米级深水导管架,实现了我国深水导管架设计、建造、安装等技术质的飞跃,形成了中国海油标志性的深水导管架技术体系,可以根据不同油田的情况自由选择最优的开发方案,对海上油气增储上产,保障国家能源安全具有重要的战略意义。

  据介绍,“海基一号”将服役于我国陆丰油田群区域开发项目陆丰15-1油田。后续中国海油将进行平台上部组块的安装、调试作业,平台整体建成后将刷新我国海上原油生产平台的重量纪录。(记者 操秀英)

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