導(dǎo)管架一體化建造在海上油田建設(shè)工程的應(yīng)用

周培 曹一然 馮愛(ài)民 李鳳紅 左勝(海洋石油工程股份有限公司，天津 300461)

1 潿洲6-13項(xiàng)目概述

潿洲6-13海上油田開(kāi)發(fā)項(xiàng)目位于中國(guó)南海北部灣海域，距離廣西北海市西南約72公里，距東北部潿洲島約31公里，距離西面正在生產(chǎn)的潿洲12-1油田綜合處理平臺(tái)6.2公里，項(xiàng)目立項(xiàng)階段即受?chē)?guó)際油價(jià)持續(xù)下跌的影響，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目?jī)?yōu)化及降本增效，工程投資額較ODP階段大幅降低。最終獲批的開(kāi)發(fā)方案為新建1座4腿井口平臺(tái)，平臺(tái)上不帶修井機(jī)，不設(shè)油氣處理設(shè)施，設(shè)有簡(jiǎn)易生活住房以及直升機(jī)甲板。平臺(tái)不設(shè)主電站，平臺(tái)電力通過(guò)海底電纜引自PUQB平臺(tái)。

2 潿洲6-13導(dǎo)管架建造難點(diǎn)

面對(duì)低油價(jià)“寒冬”的嚴(yán)峻形勢(shì)，公司經(jīng)過(guò)競(jìng)標(biāo)，獲得了潿洲6-13項(xiàng)目的導(dǎo)管架建造及安裝合同。項(xiàng)目主要工作為新建一座高40.3米，總重約1700噸(含鋼樁)的4腿導(dǎo)管架—潿洲6-13 WHPA導(dǎo)管架。個(gè)項(xiàng)目從立項(xiàng)到完工僅有5個(gè)月，建造周期僅有3個(gè)月，這期間還包含春節(jié)及元旦假期，而常規(guī)項(xiàng)目類似導(dǎo)管架的建造周期均在4～5個(gè)月，潿洲6-13導(dǎo)管架立體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：

2）由上述所得的未加補(bǔ)償?shù)拈_(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Bode圖可以得出，當(dāng)頻率上升到10 kHz時(shí)，增益為-27 dB，因此補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)需要在該點(diǎn)處的放大倍數(shù)為22.39。

圖1 潿洲6-13導(dǎo)管架立體結(jié)構(gòu)圖

面對(duì)嚴(yán)峻的工期要求，國(guó)際油價(jià)的持續(xù)低迷，以及北方冬季施工及高空作業(yè)等不利因素，如何縮短建造周期、降低成本是橫亙?cè)陧?xiàng)目組面前急需破解的一道難題。項(xiàng)目組打破常規(guī)，積極應(yīng)對(duì)，與加工設(shè)計(jì)及計(jì)劃、現(xiàn)場(chǎng)施工人員反復(fù)溝通探討，在積極推動(dòng)項(xiàng)目管理各項(xiàng)流程、落實(shí)各項(xiàng)生產(chǎn)資源、緊密銜接各施工環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，引入一體化建造的理念，即導(dǎo)管/拉筋卷制接長(zhǎng)時(shí)，附件同時(shí)預(yù)制；導(dǎo)管架大片預(yù)制時(shí)安裝相應(yīng)的附件，大片連同附件一并吊裝，減少高空作業(yè)量，盡量壓縮建造周期。

3 一體化建造方案的確定

投標(biāo)時(shí)期，由于導(dǎo)管架附件部分設(shè)計(jì)深度不夠，基于主結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)成果，投標(biāo)階段的建造方案為導(dǎo)管架立式建造，A軸線/B軸線平行于滑道，主要預(yù)制ROW1和ROW2片。導(dǎo)管架建造順序?yàn)椋合攘⑵琑OW1、就位底層水平片及防沉板、安裝底層花片、就位中層水平片、安裝上層花片、就位上層水平片、ROW2立片合攏、最后安裝剩余附件。

一體化建造并不僅僅是確定一個(gè)方案，它考驗(yàn)的是項(xiàng)目管理能力，是對(duì)項(xiàng)目各項(xiàng)資源、計(jì)劃和風(fēng)險(xiǎn)的管控能力。根據(jù)一體化建造方案，項(xiàng)目重新編制了提前于合同要求的導(dǎo)管架建造計(jì)劃，以及與之相匹配的全部項(xiàng)目管理執(zhí)行計(jì)劃。

經(jīng)過(guò)對(duì)各項(xiàng)工作的合理安排和精心準(zhǔn)備，2016年11月18日潿洲6-13導(dǎo)管架建造開(kāi)工，較合同計(jì)劃時(shí)間提前13天。提前開(kāi)工降低了冬季施工的風(fēng)險(xiǎn)，也為后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中提前規(guī)避連續(xù)的霧霾天氣打下了基礎(chǔ)。根據(jù)最終版詳細(xì)設(shè)計(jì)成果，將導(dǎo)管架附件按照ROWA/B軸線進(jìn)行拆分，確定預(yù)制ROWA和ROWB片及其附件為施工重點(diǎn)及關(guān)鍵路徑，ROWA及ROWB片主要參數(shù)詳見(jiàn)表1。

為了確保項(xiàng)目的不間斷運(yùn)行，維持計(jì)劃的嚴(yán)肅性，充分發(fā)揮一體化建造的優(yōu)勢(shì)，除導(dǎo)管架滑道布置方向調(diào)整外，建造順序較投標(biāo)階段的優(yōu)化也是一大亮點(diǎn)。原投標(biāo)階段導(dǎo)管架建造順序?yàn)槭紫攘⑵琑OW1，再就位底層水平片及防沉板，優(yōu)化后的建造順序調(diào)整為底層水平片及防沉板先就位，再立片ROWA，后續(xù)建造順序維持不變。

圖2 潿洲6-13導(dǎo)管架建造布置圖

在設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)測(cè)繪航線時(shí)，要求其旁向重疊度不能小于15%，航向重疊度不能小于53%，一個(gè)航帶內(nèi)的航高最大值與航高最小值之差應(yīng)不大于30 m。

在認(rèn)真梳理開(kāi)工各項(xiàng)準(zhǔn)備工作的同時(shí)，合理高效的總體建造方案尤為重要。導(dǎo)管架滑道擺放方向調(diào)整后，主結(jié)構(gòu)預(yù)制工作量主要包括2個(gè)立片(ROWA和ROWB)、3個(gè)水平片及4個(gè)層間十字花片等。優(yōu)化后的建造順序?yàn)椋夯罍?zhǔn)備及滑靴布置、底層水平片及防沉板就位、立片ROWA、安裝底層花片、中層水平片就位、安裝上層花片、上層水平片就位、ROWB片合攏。

4 導(dǎo)管架一體化建造過(guò)程

表1給出了指數(shù)分布參數(shù)λ1和λ2的變化對(duì)決策的影響，可以看出λ1和λ2對(duì)最優(yōu)參數(shù)m*和N*有顯著影響。隨著λ1和λ2變大，最優(yōu)全周期期望維修費(fèi)率(ECR*)也會(huì)增加。

隨著詳細(xì)設(shè)計(jì)的開(kāi)展，導(dǎo)管架附件及布置也逐漸明確。潿洲6-13導(dǎo)管架設(shè)計(jì)吊裝重量約886噸，但是附件較多，除常規(guī)的陽(yáng)極/防沉板/井口導(dǎo)向/登船臺(tái)/靠船件/主吊點(diǎn)/帶纜走道/索具平臺(tái)/加強(qiáng)環(huán)外，還包括：1根電纜護(hù)管、2根立管、3根泵護(hù)管、3根排海管線、2根備用立管支撐等。“麻雀雖小、五臟俱全”，導(dǎo)管架共計(jì)多達(dá)11根管線及支撐。

表1 潿洲6-13導(dǎo)管架ROWA及ROWB片主要參數(shù)

為滿足一體化建造的要求，發(fā)揮其縮短周期的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)導(dǎo)管架附件主要集中于ROWA和ROWB軸線的特點(diǎn)，調(diào)整了導(dǎo)管架滑道擺放的方向，并優(yōu)化了建造方案。最終潿洲6-13導(dǎo)管架位于塘沽場(chǎng)地2#滑道立式建造，1軸線/2軸線平行于滑道，A軸線靠近碼頭，B軸線靠近滑道尾端，潿洲6-13導(dǎo)管架建造布置圖如圖2所示：

南水北調(diào)中線工程漳古段SG3標(biāo)段在外購(gòu)?fù)猎摧^遠(yuǎn)、工程量大的情況下，外購(gòu)樁身回填所需土料最為經(jīng)濟(jì)，平臺(tái)采取拆除上部分筑堤結(jié)構(gòu)，平整為擠密樁施工作業(yè)平臺(tái)后進(jìn)行布孔。布置形式采取三角形，根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)樁位準(zhǔn)確定位，并進(jìn)行標(biāo)示，做好施工記錄，樁位偏差控制在20mm以內(nèi)。

新的核磁共振技術(shù)，無(wú)一例外地面臨著諸多挑戰(zhàn)，而要成功地將這些技術(shù)應(yīng)用于臨床，仍有大量工作要做。DTI的研究已經(jīng)產(chǎn)生了最實(shí)質(zhì)性的成果，但在這項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于臨床之前，仍然需要進(jìn)一步的改進(jìn)，然后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。目前，國(guó)內(nèi)外各學(xué)者對(duì) DTI相關(guān)參數(shù)在病理基礎(chǔ)表現(xiàn)上持有不同的觀點(diǎn)，在預(yù)后判定方面還未做系統(tǒng)的研究。有關(guān)ADC值、FA值變化的病理機(jī)制、臨床意義及與臨床預(yù)后的研判方面的研究將是在未來(lái)的幾年里研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)。脊髓成像界無(wú)疑會(huì)取得許多偉大的成就，未來(lái)的研究轉(zhuǎn)化將使臨床從中受益。

建造順序的微調(diào)正是為了保證ROWA片及附件的預(yù)制時(shí)間，使各工序能夠緊密銜接，通過(guò)ROWA片及附件整體預(yù)制、吊裝的操作實(shí)踐，為ROWB片及附件的建造施工積累經(jīng)驗(yàn)、打好基礎(chǔ)。同時(shí)大片連同附件的整體建造和吊裝，也充分利用了場(chǎng)地資源，最大限度發(fā)揮了吊機(jī)的能力。事實(shí)充分證明此項(xiàng)優(yōu)化的作用及其效果。

2016年12月25日ROWA片立片作業(yè)，相關(guān)附件結(jié)構(gòu)都于大片預(yù)制階段即完成預(yù)制安裝，并隨結(jié)構(gòu)片一同吊裝就位。一體化建造的方式大大減少了后續(xù)高空作業(yè)，在降低作業(yè)難度、風(fēng)險(xiǎn)和成本的同時(shí)，提高了施工的質(zhì)量和效率，潿洲6-13導(dǎo)管架ROWA片立片作業(yè)如圖3所示：

圖3 潿洲6-13導(dǎo)管架ROWA片立片作業(yè)(已包含相關(guān)附件)

受ROWA片一體化建造成功的影響，ROWB片預(yù)制最大程度的實(shí)現(xiàn)了一體化，除常規(guī)附件外，登船臺(tái)/靠船件等附件也全部包含。2017年1月8日ROWB片立片作業(yè)，導(dǎo)管架順利實(shí)現(xiàn)合攏。ROWB片吊裝總重量約251噸，其中附件部分重量達(dá)41噸，附件與結(jié)構(gòu)重量比超過(guò)21%，在導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)預(yù)制方面走在了前列。

潿洲6-13導(dǎo)管架建造周期曾被視為“不可能完成的任務(wù)”，在項(xiàng)目組精細(xì)管理、精心組織下，在各方的努力和配合下，本項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了卷制接長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)片一體化預(yù)制。從開(kāi)工到結(jié)構(gòu)總裝合攏僅用時(shí)52天，較合同要求時(shí)間提前25天，將“不可能”變成了“可能”，潿洲6-13導(dǎo)管架ROWB片立片合攏如圖4所示：

圖4 潿洲6-13導(dǎo)管架ROWB片立片合攏(從不同角度拍攝)

項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了既定的“春節(jié)前完成導(dǎo)管架主體建造”的階段目標(biāo)和“全體參建人員春節(jié)都能休息”的鄭重承諾。這其中一體化建造的創(chuàng)新模式功不可沒(méi)，項(xiàng)目管理和計(jì)劃的堅(jiān)決執(zhí)行是其成功的重要保證，它集中了項(xiàng)目所有參建人員的智慧和汗水。最終，陸地建造的提前完成也為導(dǎo)管架海上安裝與潿洲12-2項(xiàng)目海上施工的緊密銜接創(chuàng)造了條件，減少了船舶待機(jī)和動(dòng)復(fù)員，充分利用了公司的船舶資源。

5 結(jié)語(yǔ)

潿洲6-13導(dǎo)管架建造周期創(chuàng)造了中海油導(dǎo)管架建造的新記錄，且無(wú)一起可記錄質(zhì)量、安全事故，一體化建造獲得了巨大的成功。尤其是ROWB片的帶附件預(yù)制、吊裝及順利合攏，為潿洲6-13導(dǎo)管架的一體化建造畫(huà)上了圓滿的句號(hào)，在提高作業(yè)效率、降低各項(xiàng)成本的同時(shí)，最大程度的縮短了建造工期。潿洲6-13導(dǎo)管架采用的一體化建造形式為低油價(jià)“寒冬”形勢(shì)下的低成本、短周期施工闖出了一條新路，并為今后類似工程的項(xiàng)目管理和建造施工提供了應(yīng)用參考及借鑒意義。