中國海油，挺進(jìn)超深水時代

文／曲 藝 孫 羽

十年來，我國深水油氣工業(yè)取得歷史性成就，全面進(jìn)入超深水時代。

2012年，黨的十八大報告首次提出“建設(shè)海洋強(qiáng)國”，為我國海洋事業(yè)發(fā)展確定了戰(zhàn)略目標(biāo)。同年，由我國自主設(shè)計(jì)建造的首座第六代超深水半潛式鉆井平臺在南海開鉆，正式拉開了我國油氣開發(fā)挺進(jìn)深水的大幕。

十年來，中國海油積極踐行海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略，加快推進(jìn)能源強(qiáng)國建設(shè)，已在南海北部深水海域共計(jì)勘探開發(fā)油氣田11個。特別是2021年我國首個自營超深水大氣田“深海一號”成功投產(chǎn)，標(biāo)志著中國海洋石油工業(yè)勘探開發(fā)和生產(chǎn)能力實(shí)現(xiàn)了從300米到1500米超深水的歷史性跨越。我國的海洋石油勘探開發(fā)能力，全面進(jìn)入超深水時代。

鍛造大國重器

全球超過70%的油氣資源蘊(yùn)藏在海洋之中，其中44%來自深水。深水，是未來全球油氣資源的主要接替區(qū)和世界大國爭奪的重要戰(zhàn)略區(qū)。但要想叩開它的大門，并非易事。

2014年8月18日，一束巨大的橘黃色火焰從鉆井平臺的燃燒臂中噴薄而出，瞬間照亮了夜幕下的中國南海。

測試成功獲得高產(chǎn)油氣流，日產(chǎn)天然氣56.5百萬立方英尺，標(biāo)志著中國海油深水自營勘探獲得了第一個高產(chǎn)大氣田——“深海一號”大氣田，標(biāo)志著我國超深水半潛式鉆井平臺第一次進(jìn)行深水測試獲得圓滿成功、自主研發(fā)的深水模塊化測試裝置第一次成功運(yùn)用。

2021年6月25日，“深海一號”大氣田投產(chǎn)。氣田的心臟是由我國自主研發(fā)建造的全球首座10萬噸級深水半潛式生產(chǎn)儲油平臺——“深海一號”能源站。

它由24萬個零部件組成，布置了超過200多套油氣處理設(shè)備。按照30年不回塢檢修的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)疲勞壽命達(dá)150年，可抵御千年一遇的極限環(huán)境條件。最大排水量達(dá)11萬噸，相當(dāng)于3艘中型航母?？梢哉f是我國海洋工程裝備技術(shù)集大成之作。

在建造過程中，中國海油聯(lián)合29家優(yōu)質(zhì)企業(yè)和高校建立“產(chǎn)學(xué)研用”機(jī)制，建成“深海一號”能源站自主研發(fā)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、測試驗(yàn)證及示范應(yīng)用全鏈條。不僅帶動國內(nèi)造船業(yè)攻克了大型深水半潛式生產(chǎn)平臺建造，而且聯(lián)合相關(guān)企業(yè)開展了聚酯纜、鋼懸鏈立管等15項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)的國產(chǎn)化研制，著力突破核心技術(shù)的瓶頸。

統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，“深海一號”能源站實(shí)現(xiàn)了64項(xiàng)新材料研發(fā)、新裝備研制、新技術(shù)應(yīng)用。該項(xiàng)目的示范性研發(fā)應(yīng)用，使我國的半潛式油氣生產(chǎn)平臺的關(guān)鍵設(shè)備自主化率由33%提高到80%。

2022年4月10日，習(xí)近平總書記在海南考察時連線“深海一號”作業(yè)平臺時強(qiáng)調(diào)，把裝備制造牢牢抓在自己手里，努力用我們自己的裝備開發(fā)油氣資源，提高能源自給率，保障國家能源安全。

事實(shí)上，2012年以來，為高效勘探開發(fā)深水油氣田，中國海油先后投入使用一系列由我國自主設(shè)計(jì)建造，擔(dān)負(fù)地球物理勘探、地質(zhì)勘察、鉆井作業(yè)、海底鋪管、物資保障和油氣生產(chǎn)等職能的深水油氣裝備。

2014年11月，我國首個自主建造的極地深水鉆井平臺“興旺號”交付入列。作為我國首艘1500米作業(yè)水深鉆井平臺，它能適應(yīng)極地浮冰、超低溫等惡劣環(huán)境，具備寒帶作業(yè)能力，可在全球90%的海域鉆探油氣。

2018年4月，我國自主投資建造的第六代深水半潛式鉆井平臺“海洋石油982”交付入列，標(biāo)志著我國深海石油勘探開發(fā)高端裝備規(guī)模化、系列作業(yè)能力的形成。

2021年9月，鉆井平臺“深藍(lán)探索”在我國南海珠江口盆地成功開鉆。它是全球首艘獲得挪威船級社智能認(rèn)證的鉆井平臺，也是為深水油氣勘探開發(fā)“量身定制”的新型半潛式鉆井平臺，堪當(dāng)我國海上中深水海區(qū)、高溫高壓地層、超深埋藏地層的油氣勘探開發(fā)重任。

…… ……

十年來，中國海油的深水鉆井平臺從3座增加到10座。其中，超深水鉆井平臺3座，最大作業(yè)水深達(dá)3000米。截至2021年底，中國海油擁有各類深水船舶平臺66艘，其中1500米作業(yè)水深的深海裝備15艘。我國深水油氣勘探開發(fā)裝備能力得到大幅提升。

值得一提的是，十年來，中國海油的幾十座大型裝備，為世界30多個國家和地區(qū)提供了油氣勘探、鉆井、安裝、生產(chǎn)等多項(xiàng)服務(wù)，打響了中國深水高端裝備走出國門、參與國際市場角逐的重要一槍，為參與“一帶一路”國際能源領(lǐng)域合作提供了有力支撐。

攻克關(guān)鍵技術(shù)

科技自立自強(qiáng)，是國家強(qiáng)盛之基、安全之要。

在大型深水油氣裝備建造和應(yīng)用的同時，我國深水油氣勘探開發(fā)技術(shù)得到了快速提升。

以深水鉆完井技術(shù)為例。

2006年，中國海油成立深水鉆完井研究項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，利用對外合作機(jī)會，優(yōu)選年輕技術(shù)骨干到國外深水項(xiàng)目進(jìn)行學(xué)習(xí)。

“外國人對技術(shù)資料和數(shù)據(jù)嚴(yán)密封鎖，任何人在司鉆房的時間不能超過4小時。”頂著外國人的白眼“偷師學(xué)藝”，滋味不好受。

“沒有先例，我們開創(chuàng)先例！沒有標(biāo)準(zhǔn)，我們創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)！”以科技自立自強(qiáng)為方向，海油人一頭扎進(jìn)洪流、從容戰(zhàn)斗。

歷經(jīng)10余年的技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新，中國海油海上鉆井技術(shù)和作業(yè)能力實(shí)現(xiàn)了從淺水向超深水的跨越，基本掌握了國外石油公司30年累積的常規(guī)深水、超深水及深水高溫高壓整套深水鉆探技術(shù)的應(yīng)用，打破了國外壟斷，構(gòu)建了“國”字號的深水探井鉆井技術(shù)體系。

這套技術(shù)體系涵蓋表層建井、隨鉆壓力監(jiān)測、泥漿工藝、固井工藝等多個技術(shù)細(xì)項(xiàng)，能有效應(yīng)對鉆完井作業(yè)過程中可能遇到的淺層水流、淺層氣、天然氣水合物、海床不穩(wěn)定、破裂壓力梯度低等多種難題。技術(shù)研究成果“探井轉(zhuǎn)開發(fā)井一體化技術(shù)”等被業(yè)界認(rèn)定為重大創(chuàng)新，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

技術(shù)不斷進(jìn)步，我國海洋石油的勘探開發(fā)能力發(fā)生了質(zhì)的飛躍。依托于此，中國海油先后勘探發(fā)現(xiàn)了“深海一號”大氣田、陵水25-1等一系列深水大氣田，為建成南海萬億立方米大氣區(qū)提供了堅(jiān)實(shí)的資源基礎(chǔ)。

10年來，中國海油在我國南海北部深水海域共計(jì)勘探開發(fā)油氣田11個，充分驗(yàn)證了我國自主創(chuàng)建的深水油氣資源勘探開發(fā)生產(chǎn)運(yùn)維完整技術(shù)體系的先進(jìn)性與可靠性。我國的海洋石油勘探開發(fā)能力，全面進(jìn)入了“超深水時代”。

不容小覷的是，中國海油不僅建立起了自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，而且在國際上構(gòu)建起了深水開發(fā)的“中國標(biāo)準(zhǔn)”和“中國方案”。

譬如，水下采氣樹的設(shè)計(jì)、選型、生產(chǎn)等系列相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為世界深水油氣勘探開發(fā)貢獻(xiàn)了中國智慧，堅(jiān)定了我國進(jìn)軍深水、在南海深水區(qū)找油找氣的信心和決心。

再如，“?；惶枴逼脚_是我國首次嘗試深水導(dǎo)管架平臺開發(fā)模式，可降低開發(fā)投資約15%，并大幅減少后續(xù)鉆完井和生產(chǎn)操作成本，提升油田采收率及經(jīng)濟(jì)性。它的成功應(yīng)用，為經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)我國中深水海域的油氣資源開拓出了一條新路。

目前，中國海油正以“深海一號”為示范工程，努力構(gòu)建以國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈為主的深水工程技術(shù)體系，不斷帶動全鏈條能力提升，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈自主可控能力。

有了技術(shù)的強(qiáng)有力支撐，距離“深海一號”大氣田約70公里處的“深海二號”（陵水25-1）正在加速推進(jìn)項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)，預(yù)計(jì)2022年內(nèi)正式開工。

錘煉深水軍團(tuán)

錘煉深水軍團(tuán)

“我們不但要實(shí)現(xiàn)從無到有，而且要實(shí)現(xiàn)從有到精！中國人要做就要做到最好！”2012年度海洋人物、超深水半潛式鉆井平臺首任平臺經(jīng)理鄧明川的話擲地有聲。

鉆向更深的海域，海油人憑的就是這股不服輸?shù)摹般@”勁。

起步之初，同行質(zhì)疑說：“中國人就算能造成出深水平臺，也不一定能讓它浮起來；就算能浮起來，也不一定能用它在深海鉆出油氣來。”

困難沒有擊倒超深水半潛式鉆井平臺團(tuán)隊(duì)。他們白天在平臺爬上爬下，繪圖記錄，弄清井控系統(tǒng)每一個閥門、每一根管線的位置；晚上閱讀平臺建造資料，編寫《井控手冊》。

以超強(qiáng)的毅力，快速吃透裝滿8個集裝箱重達(dá)20噸的技術(shù)資料，編寫164個工作程序、848個操作規(guī)程和1020個保養(yǎng)規(guī)程，強(qiáng)化實(shí)操、摸清1500多臺套設(shè)備的“脾性”，開展了980項(xiàng)培訓(xùn)，平臺所有員工完全勝任深水作業(yè)崗位……

兩年多的時間里，他們消化了世界上發(fā)展了近20年的深水鉆井技術(shù)，完成了從理論到實(shí)踐的跨越。

在國外石油公司折戟沉沙的南海陵水區(qū)塊作業(yè)，喚醒了沉睡千年的“深海一號”；穿越局勢復(fù)雜的馬六甲海峽，在孟加拉灣創(chuàng)造了亞洲深水半潛式鉆井平臺作業(yè)井深新紀(jì)錄，彰顯了深水鉆井的“中國力量”……

一支支這樣的隊(duì)伍，是中國海油不斷優(yōu)化人才供給結(jié)構(gòu)，加大培養(yǎng)力度，促進(jìn)深水隊(duì)伍建設(shè)管理水平不斷邁上新臺階的成果。

10年來，在深水鉆完井領(lǐng)域，中國海油結(jié)合長期探索經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展目標(biāo)制定鉆完井人才發(fā)展規(guī)劃，培育特色鉆完井文化，建立暢通的人才培養(yǎng)渠道和發(fā)展機(jī)制，培養(yǎng)了一批“特別能吃苦、特別能戰(zhàn)斗、特別能奉獻(xiàn)”的海洋油氣鉆完井鐵軍。

近5年來，中國海油深水鉆完井團(tuán)隊(duì)獲得各類科技獎勵42項(xiàng)、授權(quán)專利33項(xiàng)，建立了區(qū)域關(guān)鍵技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)深水鉆完井關(guān)鍵技術(shù)升級，形成系列鉆完井技術(shù)體系，具備多海區(qū)的鉆完井作業(yè)和技術(shù)支持保障能力。

面對大量深水開發(fā)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的首次應(yīng)用，中國海油開發(fā)生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)在無經(jīng)驗(yàn)可借鑒的情況，持續(xù)探索、深入攻關(guān)，完成了投產(chǎn)以來水下生產(chǎn)的全流程應(yīng)用，共編譯技術(shù)手冊30萬余字，申報技術(shù)革新項(xiàng)目5項(xiàng)。解決了水下生產(chǎn)設(shè)備、水下流動性保障的各種問題，攻克了水下生產(chǎn)操作技術(shù)，打破了外國石油公司的技術(shù)壟斷，成功摸索出了一套深水氣田投產(chǎn)技術(shù)方案。

同時，成功解決了透平發(fā)電機(jī)、干氣壓縮機(jī)等一系列關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行難題，形成了一套國產(chǎn)化操作流程，初步完成了《深水生產(chǎn)管理手冊》和《深水生產(chǎn)維修手冊》，為后續(xù)深水油氣開發(fā)提供理論儲備和人才儲備。

加碼深海工程建設(shè)

深海油氣工程建設(shè)EPCI （設(shè)計(jì)、采購、建造、安裝）一體化能力，是集裝備、技術(shù)、人才于一體的綜合考驗(yàn)。

經(jīng)過近十年不懈努力，我國深海油氣工程建設(shè)取得歷史性突破，以固定式深水海洋平臺、全海式油氣生產(chǎn)裝備、海上施工裝備技術(shù)為代表的深海油氣工程建設(shè)一體化能力躍居世界先進(jìn)水平。

固定式導(dǎo)管架平臺，是世界范圍內(nèi)應(yīng)用最廣泛的海洋油氣開發(fā)裝備。通過將生產(chǎn)系統(tǒng)從水下搬到固定式海洋平臺上，可以大幅降低鉆完井、工程以及后續(xù)的生產(chǎn)操作成本。

然而，隨著水深的增加，導(dǎo)管架所受環(huán)境荷載迅速增加，對設(shè)計(jì)建造技術(shù)提出了極大挑戰(zhàn)。受技術(shù)能力限制，過去很長一段時間，我國的固定式導(dǎo)管架平臺一直被局限在淺水海域使用。

2012年以來，中國海油大力加強(qiáng)深水超大型固定式海洋平臺科技攻關(guān)，設(shè)計(jì)建造關(guān)鍵技術(shù)取得了重要突破。2014年4月，亞洲最大導(dǎo)管架平臺荔灣3-1建成投產(chǎn)，我國深水超大型固定式海洋平臺設(shè)計(jì)建造能力突破了3萬噸。

2022年7月15日，中國海油自主設(shè)計(jì)建造的亞洲首例300米級深水導(dǎo)管架平臺“海基一號”建設(shè)完工。導(dǎo)管架高達(dá)302米，相當(dāng)于100多層樓高，重達(dá)3萬噸，所用鋼材可制造1艘中型航空母艦，按照百年一遇的惡劣海況進(jìn)行設(shè)計(jì)，創(chuàng)新應(yīng)用2項(xiàng)世界首創(chuàng)、21項(xiàng)國內(nèi)首創(chuàng)先進(jìn)技術(shù)，標(biāo)志著我國深水超大型導(dǎo)管架成套關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到亞洲領(lǐng)先水平。

“通過自主攻關(guān)，我們的深水導(dǎo)管架關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)理論、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理念、施工工藝到運(yùn)行維護(hù)等全方位提升，為經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)我國200米至400米水深海域的油氣資源開拓了一條新路?！敝袊Ｓ完懾S油田群區(qū)域工程項(xiàng)目經(jīng)理陽連豐說。

隨著海洋油氣開發(fā)走向更深、更遠(yuǎn)，“浮式生產(chǎn)平臺+水下生產(chǎn)系統(tǒng)”的全海式油氣生產(chǎn)裝備成為首選。因造價高昂、設(shè)備設(shè)施集成程度高、設(shè)計(jì)建造難度大，這類裝備被視為海洋工程領(lǐng)域“皇冠上的明珠”。

黨的十八大以來，中國海油將FPSO（浮式生產(chǎn)儲油卸油裝置）、半潛式生產(chǎn)平臺和水下生產(chǎn)系統(tǒng)作為自主研發(fā)的優(yōu)先方向，依托重點(diǎn)工程項(xiàng)目，采取“產(chǎn)、學(xué)、研、用”相結(jié)合、工程項(xiàng)目與科研項(xiàng)目緊密結(jié)合的科技創(chuàng)新模式，攻克一系列關(guān)鍵核心技術(shù)，全海式油氣生產(chǎn)裝備自主研發(fā)制造技術(shù)能力實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。

2018年，海油工程承攬的35萬噸級FPSO巴西國油P67/P70相繼成功交付，開創(chuàng)了我國自主集成世界級超大型FPSO的先河。

2020年5月，由我國自主設(shè)計(jì)、建造和集成的中國最大作業(yè)水深FPSO“海洋石油119”建造完工，突破10多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，完成30多項(xiàng)工藝創(chuàng)新，刷新了國際同類單點(diǎn)的最快集成紀(jì)錄。

2022年8月，由我國自主研發(fā)的亞洲首艘圓筒型FPSO船體合龍和上部模塊建造同步展開，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)10項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)備和系統(tǒng)的自主化，填補(bǔ)國內(nèi)多項(xiàng)海洋工程行業(yè)技術(shù)空白，打破了2007年世界首艘圓筒型FPSO投用以來國外企業(yè)的技術(shù)壟斷。

此外，歷經(jīng)近10年的刻苦攻關(guān)，我國水下生產(chǎn)系統(tǒng)自主研發(fā)制造終于破繭成蝶。在“深海一號”大氣田建設(shè)中，中心管匯、跨接管、海管終端等70余臺水下生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備，均由中國海油自主建造。中國海油聯(lián)合多家國內(nèi)制造廠家和科研院所，成功自主研發(fā)了我國首套500米級深水水下生產(chǎn)系統(tǒng)等關(guān)鍵裝備，實(shí)現(xiàn)了首臺套國產(chǎn)深水水下生產(chǎn)系統(tǒng)的工程應(yīng)用，打破了國外長期技術(shù)壟斷。我國具備了成套裝備的設(shè)計(jì)建造和應(yīng)用能力。

“2012年以前，水下生產(chǎn)系統(tǒng)幾乎看不到中國人的身影。如今，水下核心設(shè)備的制造者絕大部分是中國人?！惫够椭袊邢薰旧a(chǎn)及開發(fā)副總裁Tracy感慨道。

10年來，以裝備、技術(shù)、隊(duì)伍、工程建設(shè)能力的提升，中國海油不斷提升深水油氣資源的開發(fā)效率，大幅降低深水油氣開發(fā)成本，促進(jìn)了國內(nèi)油氣增儲上產(chǎn)。

接續(xù)奮斗，中國海油董事長汪東進(jìn)表示，我國深水油氣勘探開發(fā)仍處于初期階段，增儲上產(chǎn)前景廣闊。在實(shí)現(xiàn)第二個百年奮斗目標(biāo)新征程上，中國海油將持續(xù)加大國內(nèi)油氣勘探開發(fā)力度，堅(jiān)持以油氣勘探為龍頭，以尋找大中型油氣田為目標(biāo)，堅(jiān)決當(dāng)好保障國家能源安全的“主力軍”。