新型简易挖沟机在某海上油田开发项目中的应用

徐 亮，刘 丰，押延宁

1.中海石油（中国）有限公司天津分公司，天津 300450

2.海洋石油工程股份有限公司安装事业部海管作业公司管道工程部，天津 300450

如今国际油气局势在经历了一段时间的低谷之后逐渐复苏，但国际能源大局势仍对我国能源战略时刻造成持续的压力与挑战。作为我国能源战略安全的重要保障之一，我国海上油气田开发作业情况对许多国家战略的影响起到着至关重要的作用。复杂多变的海洋气候环境，导致海上油田项目开发过程中经常因复杂的自然条件而遇到各种各样的困难。

在油气开采过程中遇到困难时，首先应协同作业项目组人员，思考如何采取有效措施在完成开采目标的同时落实安全第一的人本原则。在传统的海洋油气开发过程中，受客观技术发展不充分、作业环境的高度不确定性及主观人员技能及作业状态的影响，油气资源的勘探、开发及二次开发所面临的技术困难逐年加大，对作业成本及质量提出了更高的要求，也对海洋石油管理体制不断改革、海洋石油作业技术不断发展提出了新时代要求。

文章提到的一种简易挖沟机在实际油田项目应用中，能够显著提高项目开展的效率，同时降低作业经济成本，提升人员作业安全，规避了相应的设备损伤及环境破坏风险。此类创新型应用呼应了海洋石油行业目前降本增效的大方向，符合目前我国海洋石油工程作业项目发展的主流方向。文章主要对项目作业过程进行了简单的概述，旨在推广良好的作业实践经验的同时，为相关海洋石油从业人员提供作业思路。

1 概述

2019年7月，在针对渤海某平台的施工作业中，潜水团队依据先期探摸方案，进行了立管法兰寻找、海床面探摸、堆积物区域泥质取样工作。在进行立管法兰探摸作业时，由于客观地理条件问题及当时项目进展过程中所遇到的困难，潜水员对该平台西侧预留的两个立管法兰进行了寻找探摸，发现掩埋情况比较严重，未找到立管法兰；潜水员用钢钎插入泥约1.3m时发现导管架的防尘板。潜水员从平台中间桩腿立管处沿着管线往平台西侧探摸，到达井口区管线逐渐被掩埋；距西侧3～5m管线完全被掩埋，潜水员插不到管线，失去方向，未能找到预留的立管法兰。

通过现场的初步讨论，决定进行水下探摸作业。在采取了措施确保潜水员的作业安全后，潜水员继续进行水下作业；之后，潜水员用钢钎插入泥约1.3m，发现导管架的防尘板。潜水员从平台中间桩腿立管处沿着管线往平台西侧探摸，发现到达井口区的管线逐渐被掩埋，同时距西侧3～5m管线完全被掩埋，潜水员最终未能找到预留的立管法兰。现场项目管理人员采取保守措施，安排潜水员沿着土包边缘爬行，对土包区域进行打点取样；共提取样品4瓶，提取样品深度为泥面下约0.5m处，具体的位置及数据如图1所示。

图1 摸排情况及采样位置图

2 改造过程

由于没有成功的过往经验可供参考，该环节所遇困难一度难以解决。作业项目组为保障工期质量，立即上报公司管理层，紧急邀请专家进行论证。据项目原计划，应安排作业船只进行挖沟作业，但发现组块的甲板凸出导管架6m，无法把挖沟机放在土坡上方，无法达到挖沟目的，后期的膨胀弯也无法安装，从而在进度上影响了整个项目的作业进度，对后续油气开采经济效益产生了明显的负面影响。

项目遇到的困难要求对目前使用的传统吸泥设备进行改造，经过团队成员研究，最终形成了初步的吸泥设备改造方案。项目组考虑到实际项目需要与安全性，形成的初步方案如下：将2根吸泥管并排焊接，改造成双筒吸泥管，同时利用2套空压机加大排量，是单筒吸泥设备的2.5倍的工效，显著提升了吸泥效率。该改造方案有效解决了吸泥设备工作效率不满足项目需要这一难题，通过双排焊接的方法，有效提高了吸泥设备的工作效率，减轻了潜水人员的作业强度，为后续工作的顺利开展打下了坚实的基础，同时该改造显著节约了成本。改造后的吸泥设备如图2所示。

图2 改造后的吸泥设备

3 解决办法

根据探摸情况，如果将堆积物全部处理，土方量将达到500～800m3，应动员挖沟设备来处理。在安排挖沟设备的过程中，根据现场情况，由于膨胀弯路由在放空臂下方，因此大型船舶及挖沟设备无法就位进行挖沟作业，若采用简易吹吸泥设备进行堆积物处理，安排潜水员进行这一操作，完成效率将会极低。针对此情况，项目组经过各种方案利弊的考虑与论证，决定仍需动用挖沟设备。结合目前项目实际遇到的困难，对挖沟设备进行改造，最终确定了改造方案。堆积物及放空臂的影响范围如图3所示。

图3 堆积物及放空臂的影响范围

经项目组人员论证，形成了一套具有可行性以及安全可靠性的作业方案。具体方案如下：

（1）使用吸泥设备，按照膨胀弯设计路由对堆积物土坡进行吸泥平整。

（2）吊装膨胀弯放至海底平整后的堆积物上，再沿着膨胀弯两侧进行吸泥挖沟，缓慢将膨胀弯下沉至安装高度，膨胀弯两侧宽度不小于0.5m，以确保安装操作空间。

（3）在堆积物上形成一条膨胀弯设计路由形状的沟。完成膨胀弯的预开沟后，利用浮带及导向配合，完成膨胀弯对接。

4 应用及效果

受放空臂及吊装安全距离限制，主作业吊机吊装吸泥设备无法到达指定位置。因此，在平台上布置导向滑轮，再利用主作业船上绞车，将吸泥管就位至放空臂下方。海下的作业依靠潜水员的调度与指挥。在潜水员的指挥下，同时利用吊机和绞车配合，灵活调整吸泥管的位置。

此处理方案有效解决了空间受限位置水下堆积物处理的难题，并且通过改进设备、多种设备灵活组合运用，提高了水下堆积物的处理效率，实现了无潜水员水下引导连续作业，船舶资源的利用率得到了极大提高，从安全性角度考虑，减少了潜水人员水下作业的时间。通过对船舶资源的合理调配使用，既提高了工作效率，又降低了作业中的安全风险。从项目开展周期角度考虑，该项目堆积物处理原计划20d，实际作业仅14d，工作效率提高约25%。从项目开展的经济成本角度考虑，共计节约成本约240万元，显著降低了经济成本。该项举措充分体现了降本增效的工作思路，处理效率得到了业主高度评价和一致认可，为后续项目类似工作提供了宝贵经验，锻炼并提升了项目组团队人员的整体作业技术能力。

5 结束语

海洋石油工程作业中，人员作业安全始终处于首位，安全目标应永远坚持预防为主，综合治理。结合海洋石油以人为本的安全文化，既要保质保量地完成项目，又要确保所有参与作业人员的安全。同时，也说明无论是我国领海还是国际公海，海洋环境保护始终是从业人员进行海洋石油作业时的基本原则。无论是基层员工还是管理人员，降本增效均是在不受外部能源价格剧烈变化情况影响下应时刻谨记于心的作业准绳。它是先进管理经验模式理念的集中体现，值得不断思考，在总结中发展。望文章能够为所有海洋石油人提供经验与借鉴，共同壮大海洋石油事业，为祖国发展添砖加瓦，贡献力量。