为大国重器护航

2018-05-31 01:46胥苗苗
中国船检 2018年5期
关键词:深水钻井石油

本刊记者 胥苗苗

2018年3月14日,我国自主投资建造的第六代深水半潜式钻井平台“海洋石油982”在大连正式交付。“海洋石油982”的入列,进一步完善了我国深水钻井高端装备梯队,提升了我国海上油气开发的能力。与此同时,伴随着我国深水油气开发领域的不断发展,中国船级社的技术服务能力也在不断提升。“海洋石油982”的正式交付,更是标志着CCS在深海油气装备技术服务领域的又一次突破。

“海洋石油982”意义非凡

最近,纪录片《厉害了,我的国》引起了全民热议。纪录片中真实地呈现了“蓝鲸1”号、“蓝鲸2”号、“蛟龙”号、“深海勇士”号、“天鲲”号等海上重器,展示了我国在深海领域的强大实力。就在不久前,又传来了“海洋石油982”深水半潜式钻井平台正式交付的好消息,这无疑又给深海领域硕果累累的成绩单增添了一笔浓重的色彩。

作为我国自主投资建造的第六代深水半潜式钻井平台,“海洋石油982”平台是一艘定位于在中国南海、西非、南美等中深水海域及其他各大非寒带海域从事海上石油、天然气勘探、开发作业的深水半潜式钻井平台。该平台总长104.5米,型宽70.5米,与一个足球场面积相当,平台加底部浮箱有38层楼高,自航速度不小于10节,可变载荷在作业/自存状态不小于5000吨,空船重量约26000吨,定员180人。

根据中海油船舶装备命名规则,“9”代表“钻井平台”,“8”代表“深水”,“2”表示“第二艘”,综合起来就是“第二艘深水钻井平台”,第一艘则是大名鼎鼎的“海洋石油981”。作为中国首座自主设计、建造的第六代深水半潜式钻井平台,由中国海洋石油总公司全额投资建造的“海洋石油981”于2008年4月28日开工建造,是世界上首次按照南海恶劣海况设计,该平台选用DP3动力定位系统,1500米水深内锚泊定位,整合了全球一流设计理念和一流装备。该平台的建成,标志着中国在海洋工程装备领域已经具备了自主研发能力和国际竞争能力。“海洋石油982”是继“海洋石油981”之后的国内半潜式平台的又一重器,从设计、建造到交付,历经5年时间精心打磨,标志着我国深水钻井高端装备规模化、全系列作业能力形成。

据了解,中国海油在海外共运营物探、钻井、船舶等各类大型装备34座,分布在北欧、中东、东南亚、远东、非洲、美洲等6大区域,为“一带一路”沿线30多个国家和地区提供服务。从2011年以来,中国海油共有6座深水半潜式钻井平台先后赴东南亚、北欧、远东等地区进行钻探作业。“海洋石油982”深水半潜式钻井平台的建造对践行中海油深水战略,助推“二次跨越”有着重大意义,同时“海洋石油982”将进一步优化中海油服的平台船队结构,满足国内深水勘探开发需求,提升了我国深水钻井的整体实力,也将为我国技术装备“走出去”,参与国际“一带一路”沿线国家和地区的能源领域合作提供强有力的支持。

“海洋石油982”的技术新亮点

“海洋石油982”半潜式钻井平台,是我国自主投资建造的第六代深水半潜式钻井平台,CCS完成了全程的审图、独立强度复核分析、现场检验后签发了入级和法定证书,为平台顺利交付起到了保驾护航的作用。据中国船级社教授级高工、“海洋石油982”审图项目经理李红涛介绍,与其他的海洋平台相比,“海洋石油982”具有鲜明的技术亮点,主要体现在以下几个方面。

首先,作业能力大幅提升。“海洋石油982”最大作业水深为1500米(5000英尺),钻井深度可达9144米(30000英尺)。具备水下设备/采油树操作和服务能力,并为此配备先进的设备,可实现全机械、自动化操作。该平台配有先进的DP3定位系统,并具有“DP闭环”作业模式,其底部的6个螺旋桨能够在卫星定位和计算机系统的引导下,通过调整螺旋桨方向产生的反向阻力对抗洋流和风力产生的干扰,达到精确定位稳定平台的作用。

其次,为特别考虑中国南海恶劣海况和高温、高湿环境,“海洋石油982”的船体结构进行了优化。据李红涛介绍,“海洋石油982”平台的船体结构设计中考虑了中国南海台风的因素,最大设计抗风速52.1m/s, 相当于16级台风;最大有义波高15.9米,相当于6层楼高;同时,平台提升舱室的除湿降温能力,浮箱内的推进器室、泵舱、配电盘室都布置了除湿空调,可有效减少海上多盐高湿的空气环境对设备的影响,提高设备的寿命及作业的安全性。在布置优化方面,“海洋石油982”将第三方设备的布置融合到设计中,固井泵房与泥浆模块合并,简化系统接口,提高固井效率,并提高了甲板利用率;优化钻台结构设计,使得操作更方便,通过将司钻房和井架地脚升高,为钻井甲板节约更多空间。针对众多的设备和系统,“海洋石油982”还采用高度的集成和智能化控制,将内部控制系统(ICS)集成多个系统,其中相关监控点就超过1万多个,各类电缆总长超过70万米。

再次,在操作效率、作业友好性和安全保障方面,“海洋石油982”相较于以往的平台也有了较大的改善。主要体现在:设备的性能提高,钻井甲板上的工具臂体型更小、速度更快、操作更安全、能力更大(可达1.2吨)。设备的配置提高,包括井架尺寸加大,钻井设备合理布置,特别是铁钻工位置优化,双鼠洞设计,提高了离线作业能力,大大增强了作业时效。采用10吨绞车,处理重的钻井工具和材料更安全、更简单。钻井作业时,可有效提高钻井效率。月池甲板上配置2台工作篮,使得月池区域的工作时效更高。立根盒存放钻杆能力得以提升,能够一次性满足最大钻井作业需求,大大提高了钻井效率。钻井绞车具备主动升沉补偿功能,优势主要体现在4个方面:一是快速响应;二是相对传统的钻具补偿系统设计,补偿范围不受限制;三是减少了故障点,减少了维护等工作,提高了钻井效率;四是水下防喷器采用世界上最先进的复合控制模式,电信号通过光纤传输直接控制液压阀动作,提高了水下防喷器响应速度,保证了水下井口的安全。此外,平台还配备了早期井涌预警系统,该系统直接监控返流泥浆状态,可提前发现井涌征兆,保证了作业安全。

最后,在绿色环保节能方面,“海洋石油982”采用了“零排放”设计,主机排放满足国际海事组织(IMO)TIER II要求,氮氧化物的排放量可下降15%~22%;同时,平台还采用环保材料和技术,杜绝石棉及其它有害物质,全部污油、污水、泥浆进行分类搜集处理,消毒后达到国际标准后排海,保护国家海洋环境,该平台因此取得了CLEAN船级符号。

CCS助推大国重器成功落地

伴随着我国深水油气开发领域的不断发展,中国船级社的技术服务能力也在不断提升。近年来,CCS先后完成了“海洋石油981”半潜平台入级检验、“荔湾3-1南海深水气田项目”第三方检验、“COSL Prospector”深水半潜平台入级检验等一系列深水项目的技术服务工作。据李红涛介绍,从设计审图到建造检验,CCS为“海洋石油982”提供了全套的入级与法定检验服务。与此同时,为确保平台整体性能及结构安全,在基本设计审查阶段,CCS海洋工程技术中心还为平台提供了完整的独立复核计算服务,包括平台整体强度分析、疲劳强度分析、水动力性能分析、锚泊系统分析及稳性分析等。为了确保在基本设计审查任务结束之前完成独立复核,海洋工程技术中心抽调骨干力量组成专项小组,全力保障该项目的顺利推进。项目组成员牺牲休息时间,加班加点,优质高效地完成了全部计算任务,攻克了水动力性能、锚泊系统及极限强度分析中的多项技术难点,发现了一些结构不合理及强度薄弱的位置。通过与设计单位及船厂的协调沟通,优化了设计方案,使问题得到了妥善解决,也充分展现了CCS在深海浮式设施安全评估领域优质的服务能力。

在平台的建造过程中,CCS大连分社全程参与质量的监控,积极与船厂和业主沟通合作,使得平台顺利地按照原定计划完成开工、相似阶段、出坞及试航交船等重大节点。据CCS大连分社海工检验处高鹏介绍,由于平台建造工期紧迫,CCS在半潜式平台建造检验中经常会遇到困点及难点。为解决这些问题,CCS北京总部、海工技术中心与大连分社之间采取高效的沟通机制,对遇到的问题逐一落实,在图纸审批、规范补充反馈、现场执行方式等能力方面得到了显著的提高。

作为“海洋石油982”的入级符号之一,CSM标志着该平台具有自航能力,就半潜式平台而言,自航意味着公约规范对平台在设计、布置、功能、用途等方面存在着较高的要求,且部分难以实现。针对此问题,CCS在平台建造之初,就积极与船厂及业主协调,在涉及自航要求的各个方面都进行了充分讨论和验证,使得平台在建造中规避了大量的风险,得以顺利交付。CCS的工作得到了船厂及业主的一致好评。同时,通过“海洋石油982”的工作,CCS获得了丰硕的设计、建造、检验关键技术,为我国的法规、行业标准、船级社规范修改和提升提出了多项有效建议。

目前中国在半潜式平台建造领域的技术水平和服务能力已处于国际一流,并得到了业界的一致认可。未来,中国还将继续加快科技创新,不断引领和助推相关行业发展,力争在新型半潜式平台建造取得新的突破。面对新时代,CCS不满足于当前,不断加快自身能力提升,加快规范技术标准的研究和更新升级,发挥船级社特有的作用,最大范围的确保项目的顺利实施,为实现我国的海洋强国战略做出更大贡献。

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