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| 海洋石油開(kāi)發(fā)-海洋石油裝備示意圖。 |
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| 海洋工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中的深水壓力模擬系統(tǒng)。 |
由海洋工程公司工程技術(shù)研究院牽頭，多個(gè)相關(guān)單位參與承擔(dān)的中國(guó)石油集團(tuán)重大科技專(zhuān)項(xiàng)“灘海/海上油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)研究” 項(xiàng)目，順利通過(guò)中期評(píng)估檢查。隨著我國(guó)海上油氣田開(kāi)發(fā)技術(shù)水平的提升，藍(lán)色石油夢(mèng)不再遙不可及。
3月21日，由海洋工程公司工程技術(shù)研究院牽頭，渤海石油裝備制造、規(guī)劃總院、寶雞石油機(jī)械相關(guān)單位參與承擔(dān)的集團(tuán)公司重大科技專(zhuān)項(xiàng)“灘海/海上油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)研究” 項(xiàng)目，順利通過(guò)集團(tuán)公司科技規(guī)劃管理部組織的中期評(píng)估檢查，按計(jì)劃完成全部階段研究?jī)?nèi)容，取得較大進(jìn)展。
該項(xiàng)目是集團(tuán)公司“十二五”期間開(kāi)展的50個(gè)重大攻關(guān)項(xiàng)目之一，也是集團(tuán)公司站在戰(zhàn)略發(fā)展角度上，首次將“海洋工程開(kāi)發(fā)類(lèi)”課題整合成專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)研究。
該項(xiàng)目于2011年7月正式啟動(dòng)，按照“完善灘海、發(fā)展淺水、儲(chǔ)備深水”的總體思路，針對(duì)性地開(kāi)展相關(guān)海工技術(shù)與裝備研究，設(shè)置了淺海油氣田開(kāi)發(fā)海工新技術(shù)研究及應(yīng)用、灘海油氣生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)研究及應(yīng)用、灘海油田生產(chǎn)設(shè)施數(shù)字化技術(shù)研究和深水油氣開(kāi)發(fā)海洋工程技術(shù)研究和水下生產(chǎn)系統(tǒng)研制等5個(gè)課題，成立了項(xiàng)目組辦公室，實(shí)施項(xiàng)目長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，推行“三報(bào)制度”和“集中辦公制度”，定期召開(kāi)階段研討會(huì)和交流會(huì)，保障項(xiàng)目研發(fā)進(jìn)展與質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)集團(tuán)公司海上油氣田開(kāi)發(fā)整體技術(shù)水平提升。
開(kāi)發(fā)海洋 科技先行
從全球油氣工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)可以看出，海洋已經(jīng)成為油氣開(kāi)發(fā)的主戰(zhàn)場(chǎng)。我國(guó)《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃的建議》指出，堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，制定和實(shí)施海洋發(fā)展戰(zhàn)略，提高海洋開(kāi)發(fā)、控制、綜合管理能力。這是從我國(guó)國(guó)情出發(fā)，面向世界，面向未來(lái)，適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要的戰(zhàn)略舉措。發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，合理開(kāi)發(fā)利用海洋資源，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展意義重大。
從集團(tuán)公司業(yè)務(wù)發(fā)展趨勢(shì)看，海上即將成為公司陸上油氣業(yè)務(wù)重要的戰(zhàn)略接替區(qū)。集團(tuán)公司海上業(yè)務(wù)將逐年增加，對(duì)海洋油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的需求也將越來(lái)越強(qiáng)勁。由于海洋環(huán)境條件的制約以及風(fēng)險(xiǎn)控制的要求，使得海洋油氣田的開(kāi)發(fā)與陸上油氣田開(kāi)發(fā)存在巨大差異，很多成熟的陸上油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)在海洋油氣田開(kāi)發(fā)中無(wú)法適用。進(jìn)行灘海、淺水及深水油氣開(kāi)發(fā)，對(duì)海工裝備、配套作業(yè)技術(shù)以及安全管理等方面均提出了較高要求。
與陸上油氣田開(kāi)發(fā)相比，海洋油氣開(kāi)發(fā)存在“四高”的特點(diǎn)： 高技術(shù)：海上特殊的作業(yè)環(huán)境使很多成熟的陸上裝備和作業(yè)技術(shù)在海上無(wú)法適用，只有依靠一系列配套的高技術(shù)應(yīng)用才能完成海洋油氣的開(kāi)發(fā)。同時(shí)海洋油氣開(kāi)發(fā)涉及學(xué)科眾多，包括海洋工程、地質(zhì)工程、材料、自動(dòng)控制等技術(shù)領(lǐng)域。
高投資：海洋油氣開(kāi)發(fā)成本較高，一般是陸地開(kāi)發(fā)投資的3~5倍，主要體現(xiàn)在海上鉆井設(shè)備的設(shè)計(jì)與建造、搬遷拖航、海上油氣的集輸、后勤補(bǔ)給等。以一艘深水鉆井船為例，建造費(fèi)用達(dá)6億~8億美元，日租費(fèi)近百萬(wàn)美元。
高風(fēng)險(xiǎn)：由于海洋特殊環(huán)境使得海上風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率遠(yuǎn)高于陸上，事故發(fā)生后難以及時(shí)有效地實(shí)施應(yīng)急措施，后果嚴(yán)重、影響惡劣。
高回報(bào)：海上油氣田儲(chǔ)量豐厚，以近年來(lái)全球新發(fā)現(xiàn)的油田為例，平均陸上油氣田產(chǎn)量為2000萬(wàn)桶/年，深水油氣田產(chǎn)量為1.6億桶/年。
完善灘海 實(shí)現(xiàn)數(shù)字化
集團(tuán)公司在渤海灣灘海區(qū)域已建成300萬(wàn)噸產(chǎn)能規(guī)模的油氣生產(chǎn)設(shè)施，人工島與砂石平臺(tái)17座，鋼質(zhì)平臺(tái)10座，海底管線(xiàn)超過(guò)百公里。經(jīng)過(guò)“十五”、“十一五”多年技術(shù)攻關(guān)，在人工島建設(shè)方面，形成了袋裝砂吹填、預(yù)制構(gòu)件+毛石、鋼制沉箱等人工島及進(jìn)海路建造技術(shù)，在國(guó)際上處于先進(jìn)水平。在平臺(tái)設(shè)計(jì)方面，形成了以灘?？梢苿?dòng)式靠船采油簡(jiǎn)易平臺(tái)、可移動(dòng)式桶基試采平臺(tái)、淺海樁基混凝土石油鉆采平臺(tái)等為核心的新型灘淺海平臺(tái)設(shè)計(jì)、建造方法，總體已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。在海底管道設(shè)計(jì)方面，創(chuàng)新性地提出了集束管道概念設(shè)計(jì)，形成了海底管道加重及快速補(bǔ)口技術(shù)，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的自動(dòng)焊接裝備，并形成了海底管道防治沖刷與懸空治理技術(shù)。在灘海油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中，形成的開(kāi)發(fā)技術(shù)及裝備已經(jīng)基本配套，滿(mǎn)足灘海油氣開(kāi)發(fā)需求，其整體開(kāi)發(fā)水平和國(guó)際上先進(jìn)水平并無(wú)差距。
但是，集團(tuán)公司在灘海油田工程建設(shè)與安全運(yùn)行管理技術(shù)等方面還和國(guó)際上具有較大的差距，亟待攻關(guān)與完善，主要表現(xiàn)在：現(xiàn)有海工裝備不能滿(mǎn)足淤泥淺水地質(zhì)條件下作業(yè)、灘海海洋工程技術(shù)方案風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與控制技術(shù)不系統(tǒng)、灘海生產(chǎn)設(shè)施安全運(yùn)行未采用完整性數(shù)字化方法管理、缺乏平臺(tái)/人工島與海底管道等生產(chǎn)設(shè)施廢棄處置技術(shù)等方面。
“灘海/海上油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)研究”項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)了中國(guó)石油系統(tǒng)內(nèi)首個(gè)用于提高灘淺海油氣生產(chǎn)設(shè)施安全運(yùn)行與維護(hù)管理水平的數(shù)字化管理平臺(tái)，為提高灘海油田的管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)設(shè)施的安全與高效運(yùn)行提供支持平臺(tái)。開(kāi)發(fā)出適用于10米水深的海底管道防腐層檢測(cè)技術(shù)及檢測(cè)裝置，利用直流電位梯度法實(shí)現(xiàn)了海底管道防腐層狀況的檢測(cè)評(píng)價(jià)，對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的防腐層破壞，消除安全隱患，起到了防患于未然的作用，保障灘海生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)的安全可靠。
發(fā)展淺水 提升能力
“十一五”期間，集團(tuán)公司新增海上鉆井、作業(yè)平臺(tái)10余座，可滿(mǎn)足60米水深以?xún)?nèi)的鉆井作業(yè)、40米水深以?xún)?nèi)的管道鋪設(shè)、油氣試采、船舶支持服務(wù)等需求。2010年4月在東海完成了杭州8-1-1井的鉆探工作，水深60米，代表集團(tuán)公司初涉淺水，為之后海上工程技術(shù)服務(wù)創(chuàng)造了一個(gè)良好的開(kāi)端。同時(shí),集團(tuán)公司在鋼質(zhì)平臺(tái)設(shè)計(jì)建造方面能力也大幅提升，掌握了40米水深以?xún)?nèi)的導(dǎo)管架以及大型上部組塊的設(shè)計(jì)、建造、安裝關(guān)鍵技術(shù)，目前正在集中力量進(jìn)行100米水深的導(dǎo)管架設(shè)計(jì)工作。在鉆井裝備設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，集團(tuán)公司已經(jīng)掌握了300英尺（90米）自升式平臺(tái)的設(shè)計(jì)、建造技術(shù)，自主研制了圓柱形樁腿自升式鉆井平臺(tái)、全數(shù)字交流變頻懸臂梁坐底式鉆井平臺(tái)、作業(yè)\試采一體化自升式平臺(tái)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)空白，整體設(shè)計(jì)水平已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
經(jīng)過(guò)“十一五”的技術(shù)攻關(guān)，集團(tuán)公司已基本具備了60米水深內(nèi)的鉆井能力、40米水深導(dǎo)管架、300英尺自升式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)建造以及淺水配套作業(yè)能力，但由于集團(tuán)公司初涉淺水，其配套裝備、作業(yè)技術(shù)、開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)尚在初步發(fā)展階段。主要表現(xiàn)在缺乏100米及以上水深鉆井平臺(tái)及配套作業(yè)技術(shù)、大型生產(chǎn)平臺(tái)設(shè)計(jì)建造安裝技術(shù)亟待提高、40米水深以上海底管道鋪設(shè)裝備和技術(shù)欠缺、FPSO（浮式生產(chǎn)儲(chǔ)存和卸貨裝置）等尚屬空白、水深的增加帶來(lái)的結(jié)構(gòu)可靠性與管理難度加大等。
“灘海/海上油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)研究”項(xiàng)目，通過(guò)400英尺自升式鉆井平臺(tái)的設(shè)計(jì)、建造及移位作業(yè)技術(shù)研究，形成了平臺(tái)全套基本設(shè)計(jì)、生產(chǎn)設(shè)計(jì)圖紙，標(biāo)志著集團(tuán)公司已具備400英尺自升式鉆井平臺(tái)的自主設(shè)計(jì)建造能力。隨著預(yù)計(jì)2014年投產(chǎn)的中油海16號(hào)平臺(tái)（400英尺）建造腳步逐漸加快，集團(tuán)公司海上作業(yè)隊(duì)伍將走出國(guó)門(mén)，走向更寬廣的海外市場(chǎng)，將集團(tuán)公司海上油田工程技術(shù)服務(wù)能力與海洋工程設(shè)計(jì)建造能力由60米提升至100米水深。
儲(chǔ)備深水 謀劃未來(lái)
“十一五”期間依托“深水半潛式鉆井船設(shè)計(jì)與建造關(guān)鍵技術(shù)”、“深水鉆完井關(guān)鍵技術(shù)研究”等國(guó)家863重大科技項(xiàng)目研究，集團(tuán)公司進(jìn)行了部分深水技術(shù)的積累。近年來(lái)集團(tuán)公司注重科技信息跟蹤與人才培養(yǎng)，通過(guò)及時(shí)跟蹤國(guó)際、國(guó)內(nèi)最前沿的深水海工技術(shù)發(fā)展，加強(qiáng)國(guó)際技術(shù)交流，積累掌握了相關(guān)技術(shù)信息動(dòng)態(tài)。同時(shí)集團(tuán)公司注重人才培養(yǎng)，先后在挪威、美國(guó)舉辦了三期海洋工程和鉆井工程技術(shù)培訓(xùn)班，初步形成了一支深水開(kāi)發(fā)的技術(shù)支持隊(duì)伍，為集團(tuán)公司未來(lái)深水油氣開(kāi)發(fā)提供了技術(shù)儲(chǔ)備，但在技術(shù)裝備、作業(yè)技術(shù)、管理經(jīng)驗(yàn)方面一直處于學(xué)習(xí)階段。
隨著集團(tuán)公司海上開(kāi)發(fā)的逐步深入，對(duì)深水裝備和技術(shù)的需求也越來(lái)越急迫，亟需依托現(xiàn)有的科研實(shí)力進(jìn)行前沿技術(shù)和裝備的儲(chǔ)備和研制工作，為未來(lái)的深水油氣開(kāi)發(fā)提供技術(shù)保障與支持，主要涵蓋：進(jìn)行深水開(kāi)發(fā)模式研究，提供決策支持；掌握深水技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)，儲(chǔ)備安全保障技術(shù)；隨著水深增加，需要開(kāi)展深水浮式裝備的研制，突破國(guó)際壟斷，進(jìn)行部分水下設(shè)備國(guó)產(chǎn)化等方面。
“灘海/海上油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)研究”項(xiàng)目，提出了深水油氣開(kāi)發(fā)的海洋工程方案建議，為未來(lái)的開(kāi)發(fā)工作提供了參考指導(dǎo)。通過(guò)項(xiàng)目攻關(guān)，形成水下井口裝置樣機(jī)一套，水下采油樹(shù)、深水鉆井船的設(shè)計(jì)圖紙各一套，為勘探開(kāi)發(fā)提供了良好的裝備儲(chǔ)備技術(shù)。同時(shí)，為確保深水開(kāi)發(fā)所使用的儀器設(shè)備安全可靠，項(xiàng)目還開(kāi)發(fā)了深水高壓環(huán)境下海工結(jié)構(gòu)物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)方法和深水立管全尺寸疲勞試驗(yàn)技術(shù)等兩套新實(shí)驗(yàn)方法，為深水設(shè)備在投用前把好質(zhì)量檢測(cè)評(píng)價(jià)關(guān)。
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