“深海一号”二期工程位于崖城13-1气田和“深海一号”能源站之间,区域最大作业水深近1000米,天然气探明地质储量达500亿立方米,投产后可使“深海一号”大气田高峰年产量由30亿立方米提升至45亿立方米,成为保障我国能源安全的重要气源地。
为了高效经济开发“深海一号”二期工程,中国海油首创“水下生产系统+浅水导管架处理平台+深水半潜式平台远程操控系统”油气开发模式。“我们一方面在浅水区新建一座油气生产处理平台接入崖城13-1气田,通过大口径海管输送来自‘深海一号’二期工程开采的石油和天然气;另一方面通过深海脐带缆将‘深海一号’二期工程水下生产系统与‘深海一号’能源站控制系统连接,实现远程控制。”中国海油海南分公司“深海一号”二期工程深水管缆部副经理吴华林介绍。
海底管道是保障海洋油气平稳输送的“生命线”。“深海一号”二期工程是我国首个深水高压气田,从地层里开采出的油气成分复杂,温度高、压力大,常规材质的海管无法满足生产需要。中国海油在深水环境下首次应用“114公里深水大口径无缝钢管+1.5公里深水双金属复合管”组合方案,搭建起连接“深海一号”二期工程油气输送“主动脉”。
这条海底管道专为“高温高压强腐蚀油气流混输”量身定制,管道设计压力可达到38.8兆帕,可输送120摄氏度高温的油气流,最大壁厚达到38毫米,创造了我国海管壁厚新纪录。“深海一号”二期工程总工程师侯静说,中国海油联合国内厂家,通过优化化学成分,采用高精度轧制工艺和先进的热处理工艺,满足了高强度、高韧性的指标要求,实现了研发制造全过程国产化,为我国超深水油气开发装备提供了有力保障。
随着水深增加,海底管道工程建设难度呈指数式增长。“深海一号”二期工程所处海域地层条件十分复杂,存在海底陡坡、大面积沙坡沙脊等多种复杂地形,是国内水深跨越幅度最大的海底管道,给工程设计、船舶装备能力及海上安装技术等带来极大挑战。
项目团队针对复杂路由情况,对不同地质条件下海管悬跨进行大量计算分析,成功解决超长超高悬跨等世界级海底管道工程技术难题,并对主作业船“海洋石油201”关键设备进行了适应性改造,自主研发国内首套大管径大壁厚海管全自动焊接装备工艺,实现10余项技术突破,施工中还创造了单日2.65公里的国内20英寸深水海管铺设速度纪录。
截至目前,我国已铺设海洋油气管道超9000公里,经过多年技术攻关,我国建成了以亚洲首艘3000米级深水铺管起重船“海洋石油201”为代表的铺管船舶装备,自主掌握了恶劣海况及复杂地貌下海底油气管道设计、高效安装、应急处置及维保技术等在内的系列关键核心技术,作业能力从浅水、深水跨越到超深水,并实现单层、双层、配重、子母管、钢悬链立管等主流海底管道类型的全覆盖。
随着以“深海一号”为代表的超深水海底管道成功建成,我国海底管道工程装备技术能力已成功跻身国际先进水平。