國內(nèi)2艘3000米級深水多功能工程船“服役”
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3月6日, 中國海油所屬海洋石油工程股份有限公司(簡稱海油工程)投資建設(shè)的兩艘3000米深水多功能工程船海洋石油286船、海洋石油291船正式入列“服役”,標(biāo)志著我國深海水下施工裝備能力達(dá)到世界領(lǐng)先水平。這兩艘深水工程船的建成投用填補(bǔ)了我國深海水下施工裝備的“空白”,使我國具備了深水油氣田“一站式”開發(fā)能力,有效提升了我國在世界海洋工程總承包領(lǐng)域的地位。
深海是未來海洋石油開發(fā)的“主戰(zhàn)場”。我國南海擁有豐富的油氣資源,被譽(yù)為“第二個(gè)波斯灣”,然而70%的油氣資源蘊(yùn)藏于深海區(qū)域。目前,受工程裝備能力和技術(shù)水平等方面制約,我國海上油田水深集中在300米以內(nèi),深水油氣勘探開發(fā)尚處于起步階段。
“深海油氣開發(fā)的難度和風(fēng)險(xiǎn)很大,必須要有先進(jìn)的專業(yè)工程船作為支撐。”海油工程技術(shù)人員介紹說。石油從深海輸送到海面儲油裝置或陸地處理廠需要鋪設(shè)大量海底管道。把海底管道鋪設(shè)到3000米水深的海底而不“折斷”是難題之一。以24英寸(外徑61厘米)海底管道為例,其在水中重量約為238公斤/米,將管道鋪設(shè)到3000米水深的海底需要提供約7萬噸的拉力,相當(dāng)于5萬輛小汽車的總重量,只有世界先進(jìn)的深水鋪管船才能完成這項(xiàng)高難作業(yè)。同時(shí),深海海底壓力相當(dāng)于幾百個(gè)大氣壓,潛水員根本無法下潛,深海“機(jī)器人”可代替潛水員進(jìn)行水下生產(chǎn)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和維護(hù)等作業(yè)。最為關(guān)鍵的是,深海的作業(yè)環(huán)境十分復(fù)雜,水深、風(fēng)急、浪大,海底采油設(shè)施的吊裝就位和精準(zhǔn)安裝,需要作業(yè)船在大風(fēng)浪中依然能夠保持平穩(wěn),這對工程裝備的性能提出了更高的要求。
作為國內(nèi)唯一一家集海洋石油、天然氣開發(fā)工程設(shè)計(jì)、陸地制造和海上安裝、調(diào)試維修及液化天然氣工程于一體的大型總承包公司,海油工程自2010年以來,先后投資逾90億元打造了7艘深海作業(yè)工程船,涉及起重鋪管船、水下多功能支持船、運(yùn)輸駁船等。其中,海洋石油201船是世界首艘具備3000米級深水鋪管能力、4000噸重型起重能力和3級動(dòng)力定位的深水起重鋪管船。該船投產(chǎn)使我國成功挺進(jìn)“國際深水俱樂部”,單船海底管道鋪設(shè)實(shí)現(xiàn)“大提速”,突破6公里/天,作業(yè)水深也由150米躍升至1500米。此外,該公司投資逾5億元,從國外引進(jìn)了17臺深海水下作業(yè)“機(jī)器人”。伴隨海洋石油286等深水多功能工程船投產(chǎn)“入列”,海油工程的深海水下工程作業(yè)能力進(jìn)一步加強(qiáng),“深海艦隊(duì)”系列化、配套化建設(shè)初具“雛形”,具備了深海大型采油平臺吊裝、水下結(jié)構(gòu)物精準(zhǔn)安裝、海底管道及海底電纜鋪設(shè)等作業(yè)能力。就裝備能力而言,可以完成當(dāng)今世界難度最大的深海油田開發(fā)水下工程項(xiàng)目。
海油工程總裁周學(xué)仲指出,“海油工程致力于發(fā)展以大型裝備為支撐的海上安裝能力建設(shè)和深海油田開發(fā)能力建設(shè)。未來5年,公司將持續(xù)加大海洋工程裝備投資力度,加大深水科技研發(fā)投入,引進(jìn)高端技術(shù)人才,著力建立一支裝備精良、技術(shù)能力過硬的深海油氣開發(fā)工程隊(duì)伍,努力實(shí)現(xiàn)我國海洋工程作業(yè)能力的跨越式發(fā)展。”
【背景資料】
1、深水油氣資源
國際上一般將水深超過300米海域的油氣資源定義為深水油氣,1500米水深以上稱為超深水。目前,中國海洋石油工業(yè)勘探開發(fā)的海上油田水深普遍小于300米,大于300米水深的油氣勘探開發(fā)還處于起步階段。
2、海洋石油286船
海洋石油286船是我國自主建造的首艘深水多功能工程船,其作業(yè)能力在國際同類船舶中處于領(lǐng)先地位,能夠完成當(dāng)今世界難度最大的深海油田開發(fā)水下工程項(xiàng)目。
作為一艘深海工程“航母”,該船具有強(qiáng)大的“搭載”能力,配備400噸大型“升沉補(bǔ)償式”起重機(jī)、大型電纜敷設(shè)裝備、3000米級深海作業(yè)“機(jī)器人”等世界先進(jìn)的作業(yè)裝備,具備深海海域水下大型采油設(shè)施精確安裝、海底電纜鋪設(shè)等10余項(xiàng)功能,是深海油田開發(fā)的必備“神器”。
海洋石油286船長140.75米,型寬29米,型深12.80米,航行速度20公里/小時(shí),最大續(xù)航能力為18520公里,可饒地球赤道航行近半圈。該船擁有世界最先進(jìn)的動(dòng)力定位系統(tǒng),可抵御12級臺風(fēng),在深海作業(yè)遭遇大風(fēng)浪時(shí),可依靠自控系統(tǒng)將船穩(wěn)穩(wěn)停泊在作業(yè)點(diǎn),位移誤差不超過0.5米。
3、海洋石油291船
海洋石油291是海油工程從國外引進(jìn)的3000米級深海多功能工程船,與海洋石油286功能類似。海洋石油291船側(cè)重于深海大型采油平臺的錨系安裝和海底管道“挖溝”作業(yè)。該船攜有大型“犁式挖溝機(jī)”,填補(bǔ)了國內(nèi)高效“犁式挖溝船”的空白。與傳統(tǒng)的高壓水“沖刷式”挖溝方式相比,挖溝效率大幅提升,適用于硬質(zhì)海床和深海挖溝作業(yè)。
4、深海水下作業(yè)機(jī)器人
深海水下作業(yè)機(jī)器人,又稱“ROV”, 主要用于水下生產(chǎn)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試和維護(hù)等作業(yè),最大可深潛3000米,工作5-10小時(shí)。目前,深海水下作業(yè)機(jī)器人一般從國外進(jìn)口,根據(jù)工作水深和功能不同,每臺價(jià)格在3000萬元到1億元不等。
相對陸上機(jī)器人來說,水下機(jī)器人的技術(shù)難度更大,其中機(jī)械臂、推進(jìn)器、升沉補(bǔ)償系統(tǒng)是技術(shù)核心。其關(guān)鍵技術(shù)涉及能源、精確定位、零可見度導(dǎo)航、高強(qiáng)度和輕質(zhì)及耐腐蝕結(jié)構(gòu)材料與浮力材料技術(shù)、作業(yè)技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)、回收技術(shù)等,而且設(shè)備操控需要專業(yè)團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行。
水下機(jī)器人需要推進(jìn)器和“升沉補(bǔ)償系統(tǒng)”共同來控制水中姿態(tài)。操控必須非常精準(zhǔn)的,如果有半點(diǎn)兒差池,造成設(shè)備安裝不到位,就可能造成漏油或設(shè)備損害的危險(xiǎn)。
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