走近海底擎天柱

黄玉玺

挖掘海底石油的钢铁巨人

要了解“海基一号”，先要从导管架说起。石油被称为“黑色的黄金”，是人类最重要的化石能源，而全球海底石油为1300多亿吨，占石油可采储量的45%左右。因此，海上石油开发利用意义重大。这就让导管架有了用武之地。

海洋石油钻井平台分为移动式平台和固定式平台。移动式平台包括自升式、半潜式、张力腿式、牵索塔式等;固定式平台包括坐底式、导管架式、重力式、顺应塔式等。其中，导管架平台是现在应用最广泛的海洋油气生产设施。

1947年，全球首个钢质导管架平台诞生，当时水深只有6米，属于近海区域。此后，导管架平台不断发展，从近海扩展至深海，水深也逐渐达到300米以上。

导管架平台由导管架、桩和上部结构组成。导管架为钢质桁架结构，通过低合金钢管相互焊接而成。它的结构类似于铁塔，结构形式多为四柱式和八柱式，多邊棱台的形状可以保持其稳定性。它就像折叠桌的底座一样，将海上作业平台固定在海面上，平台上安装好钻井设备就可以采油了。

亚洲第一的“庞然大物”

亚洲第一深水导管架平台——“海基一号”平台自2020年3月开工建设，至2022年2月完工，历时两年时间。这座海底“庞然大物”高达302米，堪比法国的埃菲尔铁塔，加上上部结构，总高度达到了340.5米，是亚洲第一座300米级别的深水导管架平台。

在重量方面，“海基一号”达3万多吨，所用钢材能够制造一艘中型航母，加上平台总重4万多吨，打破了中国海上单体原油生产平台的重量纪录。

“健身制鞋”站稳站久

“海基一号”服役于中国南海的陆丰15-1油田，这里不仅海况恶劣，还面临大型可移动沙坡沙脊等世界级海洋工程难题。那它的导管架是怎么站稳脚跟的呢？

一方面，为其量身定制“健身”方案。这套方案通过精确计算和比较，判断出极端海况下“海基一号”所需的整体结构强度参数，进而优化结构尺寸，精简导管架水平层数量，提升它的抗浪击打能力。

另一方面，就不得不提“海基一号”的“鞋”——阶梯型防沉板了。它是通过数值模拟，对沙坡沙脊进行了两年的运移监测，在掌握其运移规律的基础上专门设计的“鞋”。这双“鞋”让导管架底部完美贴合了阶梯状海床地貌，保证其站得稳、立得平。

“海基一号”在无数科技工作者夜以继日的努力下，克服多个世界性难题，完成了十余项重大技术创新，实现了关键设备100%国产化。而首次尝试300米级导管架就获得巨大成功，让中国实现了深水超大型导管架设计、建造、安装等的技术跨越，达到世界一流水平。它开辟了一条深海油气开采的新道路，是服务“海洋强国”战略的重要实践。