矗立在324米深海底 广东造“海基二号”建成后428米高

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矗立在324米深海底 广东造“海基二号”建成后428米高
2024-04-11 15:09:00
广东造亚洲第一深水导管架“海基二号”平台又有最新进展!
  深圳东南约240公里,蔚蓝海面波涛起伏,总高338.5米的亚洲第一深水导管架“海基二号”,稳稳矗立在324米深的海床之上,露出10余米的黄色导管架端头,等待与上部油气生产平台“合体”。4月5日,在打桩锤和水下机器人的配合下,第十六根钢桩“钉入”海底地层134米,“海基二号”导管架水下打桩作业全部完成。
  而4月9日,上部油气生产平台“海基二号”上部组块也在珠海建造完工并顺利装船,计划本月出海安装。建成后将刷新国内和亚洲海上单体深水原油生产平台的高度和重量纪录。
  “海基二号”究竟有多牛?
  A “地基”——水下导管架
  用钢量接近“鸟巢”,安装到约324米海底
  固定式导管架平台是目前全球应用最为广泛的海洋油气生产设施,由水下导管架、桩腿和上部组块三部分组成。
  导管架相当于“地基”,用于支撑海上油气平台的庞大“身躯”。“海基二号”导管架是个超级巨无霸,总高度达338.5米,超过北京国贸三期主楼高度,是亚洲高度和作业水深最大的导管架,按照百年一遇恶劣海况进行设计。3月24日,运载“海基二号”的海洋石油229船航行至下水位置,辅助下水工作的5条拖轮,完成拖拉缆绳连接等各项工作,等待成功下水。
  放眼全球,有数千座导管架生产平台,但应用水深超过300米的不足10座。“海基二号”作业海域平均水深约324米,总重达3.7万吨,总重量近37000吨,用钢量接近“鸟巢”国家体育场,超过世界最大起重船的吊装极限。
  滑移下水
  如此庞然大物,是如何安装到324米深的海底的?
  滑移下水成为唯一可行的安装方法。
  3月25日凌晨,深圳东南方向240多公里处的流花油田海域,上午7时58分,“海基二号”水上部分伸出驳船舷外,成功滑移下水并精准就位,入水全程不到1分钟。创造了下水重量、作业水深等多项亚洲纪录。
  “由于‘海基二号’的巨大吨位超过世界最大起重船的吊装能力,此次海上安装采用滑移下水方式进行。这种方式是利用导管架自身重力并配合液压千斤顶助推,使导管架从驳船平稳地滑入海中,再通过导管架注水和起重船辅助相结合的方式,实现扶正坐底和精准就位。”中国海油深圳分公司流花油田开发项目副总经理王火平说。
  “海基二号”滑移下水主要分为三步。
  第一步,首先“海基二号”运输船抛锚就位。随后,切割“海基二号”与运输船之间连接固定的34根拉筋,导管架依靠自身重量滑移下水。最后,通过起重船配合,同时向导管架的钢管中注水,将漂浮的导管架扶正,从而实现精准就位。
  “近年来,我国实施大型导管架滑移下水作业近50次,累计安装重量75万吨,施工规模、最大重量、总吨位等均居于世界前列,形成了从设计计算、仿真模拟、装船运输、滑移下水到精确扶正就位等成套安装技术体系,为加快我国深水油气资源开发提供了技术保障。”中国海油海油工程“海基二号”安装项目经理王继强说。
  海底打桩
  导管架顺利入水后,如何牢牢地“站”在海里,也是一道难题。其实,导管架底部的四个边角,各有四根直径近3米的套筒,像巨型火箭底部的推进器。当整个导管架被竖直扶正落在海底的时候,通过这16根套筒往下打桩,一直打到海床下170米深处,确保整个钻井平台的稳固。
  每根钢桩长约170米、直径约2.7米,总重量相当于1万辆小汽车,尺寸和重量均为亚洲之最。“它们深深扎入海床,让导管架经受住复杂海况考验。”中国海油流花油田开发项目工程师王德洋说。
  高盐高湿环境和风浪流等冲击,对导管架的钢材强度提出更高要求。如果采用传统钢材,导管架下水重量将达到约4.2万吨,超过目前国内外建造场地、施工船舶等资源的承载能力。
  研发国产高强钢,让导管架“减脂增肌”。项目团队联系各大钢厂试生产,反复摸索、攻坚,终于研发出了新型420兆帕级超高强钢厚板。“这一材料使导管架减重约5000吨,节省材料及船舶改造费上亿元。”中海油研究总院工程研究设计院副院长付殿福说。
  “海基二号”扎根300多米的深水,那里看不见、摸不着,如何监测?数字孪生平台成为解决方案。
  海上数据采集传输中心、380组监测传感器、海底全剖面流观测平台等设备和系统的架设,让240多公里外的陆地指挥中心能够模拟生成一座数字孪生导管架。“虽然深水中看不见、摸不着,但风、浪、流等环境数据和导管架状态参数,我们可以一清二楚。”中国海油深圳分公司深水工程建设中心主任工程师王火平说。
  在安装现场,除了打桩锤,一艘红白相间的灌浆船进行了后续灌浆作业。灌浆船通过管线,将特质水泥填满钢桩与裙桩套筒间的空隙,让导管架更加稳固。
  4月5日,在打桩锤和水下机器人的配合下,第十六根钢桩“钉入”海底地层134米,至此,“海基二号”导管架水下打桩作业全部完成。
  B “大脑”——上部组块
  总重量超1.3万吨,预计本月中旬与导管架“吻合”
  上部组块承担着油气处理、动力供应、生活支持等核心功能,相当于茫茫大海上超级油气工厂的“大脑”和“心脏”。
  4月9日,“海基二号”上部组块在珠海建造完工顺利装船。“海基二号”平台上部组块由东西组块、生活楼、火炬臂和钻机模块组成。总重量超1.3万吨。其搭载原油工艺和外输系统、生产水处理系统、多相流量计量系统、伴生气压缩和供电系统等超300套国产设备,国产化率超95%。
  面对施工工期紧张、核心技术难点多、工作界面复杂等挑战,中国海油项目团队创新采用一体化建造模式,通过结构、机电、涂装一体化预制,将各功能模块在陆地完成装配和调试,再整体运送到海上以“搭积木”方式进行安装,大幅减少海上作业成本和风险。最终,上部组块主结构封顶较计划提前40天,一体化率达到95%。
  “我们统筹国内外优质资源,创新采用深度‘一体化’施工建造模式,大幅减少总装后高空作业量和成本,仅用时96天就完成上部模块的结构总装工作,比原计划提前了40天。”中国海油深圳分公司流花油田二次开发项目组平台建造部经理伦玉国介绍。
  上部组块采用SPMT(自行模块运输车)滚装装船,项目团队通过智能系统同时操作8台SPMT,实现了行进速度、路径、载荷精密控制,高效完成装船作业。
  ▲4月9日,“海基二号”平台上部组块全部建造完工,并在珠海高栏港完成装船作业。张洲/摄
  按照计划,“海基二号”上部组块将于本月中旬抵达珠江口盆地海域,与3月份完成海上安装的亚洲第一深水导管架“强强联合”。
  “海基二号”平台建成后,总高度达428米,接近于广州塔塔身高度,甲板投影面积约2664平方米,相当于6个标准篮球场大小。将服役于珠江口盆地的我国第一个深水油田——流花11-1/4-1油田二次开发项目,推动亿吨级深水老油田焕发新生机。
  【知多D】
  “海基二号”平台
  是一座集钻井、生产、生活为一体的多功能深水钻采平台,总高度达428米,接近于广州塔的塔身高度,甲板投影面积约2664平方米,相当于6个标准篮球场大小。
  平台总重量超5万吨,超越国家体育场“鸟巢”用钢量总重,建成后将刷新国内和亚洲海上深水原油生产平台的高度和重量纪录,标志着我国深水超大型导管架平台自主设计建造能力达到世界先进水平。
  项目自2021年启动,中国海油团队用时27个月,完成了1座近4万吨的深水导管架、5个组块单体的陆地建造工作,高峰期投入人力超1500人,建造速度、施工效率、安全工时、精度控制等关键指标均创亚洲之最,标志着我国全面掌握了超300米水深导管架平台自主设计建造安装成套技术。
  【时间线】
  2023年11月21日,“海基二号”导管架在珠海成功封顶。
  2024年3月12日,“海基二号”导管架在珠海建造完工。
  3月12日,“海基二号”导管架从珠海高栏港出港,驶往中国第一个深水油田进行安装。
  3月25日,“海基二号”导管架成功下水。
  4月5日,“海基二号”导管架水下打桩作业全部完成。
  4月9日,“海基二号”上部组块在珠海建造完工顺利装船。
  整合:易福红
  来源:央视人民日报南方日报珠海发布等
(文章来源:南方都市报)
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矗立在324米深海底 广东造“海基二号”建成后428米高

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