深海一号：超深水时代的大国重器

宋秦平

我国不仅是一个陆地大国，更是一个海洋大国。3.2 万千米的总海岸线、473 万平方千米的蔚蓝国土，蕴藏着丰富的油气资源，特别是南海海域，那里有着我国55% 的海洋能源。

然而， 南海的平均水深超过1000 米，水深的量变带来的是开发难度的质变。海平面以下水深每增加10 米，水下设备就要多承受1 个大气压的水压；当水深超过1000 米，海水温度也从均温十几摄氏度降至约5 摄氏度，这将严重影响油气的状态，加剧开采难度。另一方面，深海海底巨大而松软的沙坡沙脊会让生产设备难以稳固着陆，因此开发难度极大。

在2021 年以前，我国没有属于自己的深水自营大气田。直到这一年的6 月25 日，一座10 万吨级的深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站在南海的琼东南盆地正式投产，开启了超深水时代的新征程，标志着我国从装备技术到勘探开发能力全面实现从300米到1500 米超深水的跨越。截至2023 年10 月，“深海一号”能源站已累计生产天然气超50 亿立方米，可满足粤港澳大湾区四分之一的民生用气需求，成功打开了一扇通往深海油气宝库的大门。

“深海一号”能源站是名副其实的大国重器，总重量5 万余吨，最大投影面积有两个标准足球场大小；总高度达120 米，相当于40 层楼高；最大排水量达11 万吨，相当于3 艘中型航母。到目前为止，它仍是世界上同类型海上平台中最大的那一座。

为什么要在南海建这座钢铁巨无霸？它是怎么建成的？又是怎么固定在深海之上的？这一切都要从17 年前说起。

探海寻宝：1500米海下有个能源宝库

国际上普遍将水深超过1500米的海域定义为“超深水”，“超深水”之下的油气资源因开采条件极度不利往往只能让人望洋兴叹。然而，想要得到足够的油气资源，开发深海势在必行。

2006年，中国海油启动了对南海西部深水区域的寻油之路。那时的中国海油虽然掌握了浅水石油开采技术，但深海技术还不成熟，因此选择了与国外某知名石油公司一起合作开发。然而初步勘探结果并不理想，加之对该区域的油气成藏条件认识不清，国外石油公司于2012年退出了合作。中国海油没有放弃，而是根据已有科研结果和既往经验，再次对这个区域进行探测，并利用3000米级超深水半潜式钻井平台在这片深海之下打了一口油井。当巨大的橘黄色火焰顺着管道冲出钻井平台燃烧臂的时候，整个南海都被“点亮”了。随后，工程师们在这里又陆续勘探到了多个深水气田，南海深处蕴藏着大量天然气宝库的大门也终于被撬开了一道缝，“深海一号”大气田开发项目随之正式开启。

重器取宝：“深海一号”能源站

“深海一号”能源站分为两个部分：上部组块和下部浮体。上部组块由23 个甲板片组成，装配了200 多套油气处理相关设备，而且还有一个可以容纳120 人的生活楼。下部浮体由“回”字形底浮箱和4 个立柱组成，底浮箱负责托起“深海一号”，而4个立柱则是借鉴“保温瓶内胆”的原理设计而成的隐形仓库，负责储油。

海底深处的石油、天然气和水的混合物，通过海底管线等水下生产设备进入“深海一号”能源站，然后在上部组块的油气处理设备中“分道扬镳”。分离出的天然气在进行脱水、脱烃等加工环节后，在干气压缩机的助力下，顺着海底管线一路北上，进入粤港琼的千家万户；分离出的凝析油存储在立柱中等待转运；剩下的含油生产水被存在了污油舱里。

“深海一号”能源站就像一座高精尖的“机械岛”，它利用水下生产设备将海底深处的原油和天然气抽出、加工，加工好的凝析油暂时存在“岛”上等待运输船，加工好的天然气则通过海底管道直接送到粤港琼千家万户的灶头上。

重器守宝：“深海一号”深水扎根

在建造“深海一号”能源站时，仅使用消耗的钢铁就比七座埃菲尔铁塔还要多，如果把这些钢铁拿来造轿车，可以造出三万多台。因此，“深海一号”能源站被称为“钢铁巨无霸”。最初的建造、组装均是在陆地上完成的。工程师们将一个个模块做好，用吊车、滑道等大型工具辅助，像搭积木一样一点点建成了“深海一号”。

建好的“ 深海一号” 在3 艘大马力拖轮的共同牵引下从山东烟台出发，穿越渤海、黄海、东海、南海四个海域，历时18 天、行进1600 余海里抵达预定海域。而在它到达之前，工程师们已提前在海底插入了每根约160 吨重的16 根锚桩，插入深度超过60 米。锚桩上拴着专门用来固定“深海一号”的锚链。这些锚链由高端聚酯纤维材料制成，破断力超过2000 吨，可以抵抗16 级台风。16 根锚链被划分为四组，东南、东北、西北和西南四个方向各4 根，“深海一号”一进入预定位置，它们就会和锚桩连接起来，从而固定住这座钢铁巨无霸。

“深海一号”被拴在海上虽然也可以随时拆下来拖走，但耗费很大，因此在设计建造之初，工程师们采用的标准就是“30 年不进坞修”，也就是说，“深海一号”可以一次性工作30 年，30 年内是不需要拉回船坞检修的，而它的设计寿命更是长达150 年之久！

未来添宝：向更远更深的大海前进

“深海一号”项目坐拥3 项世界级创新，应用13 项国内首创技术，攻克10 多项行业难题，它的成功正式开启了我国深远海油气资源开采的序章。自2021年6月投产以来，“深海一号”已为粤港澳大湾区和海南自贸港建设输送了超过50 亿立方米的清洁能源。今年年初，中国海油的工程师们完成了远程遥控生产改造与调试工作，让“深海一号”具备了在台风天气中仍能保持连续安全稳定生产的能力，每年可增加6000 多万立方米的天然气产量，可供47 万家庭用一年。这项技术让它成了世界上首个具备遥控生产能力的超大型深水半潜式生产储油平台。今年8 月，“深海一号”顺利完成投产以来的首次海管清管作业，通过对清管作业产出物的分析可以确定其运行状态良好，与设计预期相符，这再次验证了我国首个超深水气田水下设施设计与质量的可靠性。

同时，“深海一号”二期工程也在夜以继日地进行着，投产后整个大气田高峰年产量将提升50%，进一步提升我国清洁能源供应能力。另一方面，南海其他海域也在陆续勘探中，借助“深海一号”的成功经验，这些油气田的开发也指日可待，将建成南海万亿大气区。

未来，中国海油的工程师们将探索更深更远的大海，为祖国能源安全续写新的篇章！