深水动态管缆安装的组织管理

杨柳民，梁光强

(海洋石油工程股份有限公司，天津 300451)

0 引言

中国南海某项目油田群开发项目是中海油首个自营开发的深水整装油田项目，开发模式为“FPSO+水下生产系统模式”。项目水下立管和脐带缆(以下简称“管缆”)安装是我国首次实施深水动态管缆垂铺技术，技术难度、复杂性、风险性均居世界前列[1]。项目海上安装工作总体呈现：工期短、内容多；内外界面复杂、船舶资源动用多、资源存在交叉作业；深水水下系统设施安装、调试风险大等特点。

为此，项目在组织管理过程中对照《PMBOK® 指南》管理知识体系，有针对性的应用项目管理五大过程组及其十大知识领域标准流程化思路和构架实施项目组织管理，最后顺利完成了深水动态管缆安装。

1 项目管理知识在立管及脐带缆安装组织管理的应用

对照《PMBOK® 指南》，项目管理包括启动、规划、执行、监控和收尾五大过程组，五大过程是指导我们项目的标准流程，每个过程组涉及整合、范围、进度、成本、质量、资源、沟通、风险、采购、相关方管理十大知识领域[2]。

基于海上安装项目工作内容繁杂、技术难度、复杂性、风险性高等特定，本项目动态管缆安装的组织管理过程参照项目管理五大过程组及其十大知识领域标准流程化思路和构架进行对照分析，并针对项目实际组织管理内容用其所含过程、实践、输入、输出、工具和技术进行描述[3]，最终编制形成了项目动态管缆安装的启动、规划和执行、监控、收尾过程相应的知识领域重要输入条件和整理输出内容。这为管缆项目的顺利实施打下坚实的组织管理基础，确保了立管和脐带缆海上施工有序进行，为后续动态管缆项目的实施积累了宝贵的组织过程资产，具体如表1 和表2 所示。

表1 启动、规划阶段管理输入输出表

表2 执行、监控、收尾阶段管理输入输出表

2 项目管缆海上安装风险管理分析与应对

项目管缆海上安装是国内首次采用深水动态管缆垂铺和安装技术，风险管理与项目管理相辅相成、紧密相关，如何有效识别分析海上安装风险并制定行之有效的应急措施是项目组织管理的重点任务。对此，在项目组织管理过程运用相关工程组织过程资产和专家问询的方法，主要方式是借鉴国内外相关工程风险管理程序制定了符合本项目的风险管理矩阵、风险登记册及风险识别、评估、应对和关闭的全流程风险管控要求。同时，通过邀请专家组织专项方案审查，对项目风险管理方式、风险识别完整性、风险应对有效性等进行评估，并给出专业建议，确保项目开工前对项目风险进行全面识别与深入分析应对，项目执行过程中不断落实风险应对措施，并在实际作业前完成措施的执行。本次管缆海上安装主要风险管理内容及应对措施简要概况如下：

(1)恶劣天气风险：参考权威天气预报；船舶铺设过程中针对不同阶段作业选择合适天气窗口。

(2)船舶DP 失效风险：若因船舶DP 设备损坏导致DP 失效，应急终止作业，组织维修团队抢修；对关键作业时船舶失位作敏感性分析。

(3)吊机、ROV、VLS 以及RHD 设备故障风险：动员前完成保养以及功能测试，确保设备状态良好；准备足够充足的相关易损备件；准备备用ROV；准备应急悬挂卡子用于立管临时悬挂。

(4)管缆安装时过弯、打扭或外皮损伤风险：做好分析评估，严格按照施工程序施工；关键路径及作业环节，安排专人值守；ROV 水下实时监测。

(5)索具或者绞车钢丝绳断裂风险：动员前索具检验发证；绞车需要做好定期维保工作，绞车钢丝绳检验发证，做拉力试验。

(6)内波流影响风险：守护船携带内波流监测系统在油田外5.556 km 区域守护、监测，提前通知作业船；作业船船头、尾整个作业过程中为东南朝向，按照以往经验为内波流方向。

(7)Hold back 卡子marking 错误风险：海上施工过程中，利用张紧器读数和管子上的marking 线重新测量安装位置；路由铺设过程中无管子提前消耗，利用camel hump 索具方式调整 hold back 卡子安装误差。

(8)铺设过程中管子与月池碰撞风险：做好分析评估，严格按照施工程序和天气窗口施工。

(9)286 与FPSO 近距离作业碰撞风险：286 船与FPSO 保持最小安全距离，作业过程中实时监测相对船位；286 船以左侧船舷靠FPSO 船头，保证FPSO 船位发生摆动留有足够的安全距离。

(10) 立管抽拉过程空潜作业风险：在抽拉过程中，潜水员回收至空潜船甲板，抽拉到位后方可下水。

(11)船舶交叉作业待机风险：严格按照每条船作业计划执行，避免单点中心交叉作业。

(12) 海管回接FPSO 单点的立管段(柔性软管)风险：使用铺缆船(HYSY286) 上的垂铺系统进行铺设回接。铺设前应检查水下端的连接器和立管附件(浮子、配重、管卡等) 处于完好状态。动态立管铺设回接前应确保钢质水平海管终端(PLET)、立管水平锚固基础(holdback)、 立管垂向锚固吸力桩基础(holddown suction pile) 已安装就位并处于良好状态。

(13) 脐带缆总体安装铺设风险：检查水下端的UTH、 FPSO 单点端的动态缆附件(浮子、配重、管卡等) 处于完好状态。脐带缆铺设前应确保水下SDU 、脐带缆水平锚固基础(holdback)、脐带缆垂向锚固吸力桩基础(holddown suction pile) 已安装就位并处于良好状态；脐带缆采用滚筒水平式铺设，应注意脐带缆两端UTH、限弯器经过船尾张紧器时不被损坏。

3 项目管缆安装组织管理典型过程分析

项目针对首次进行的深水动态管缆安装，按照方案先行，多举措进行方案分析及论证，做足测试及设备调试等，并按照船舶、设备性能结合计算进行施工前虚拟模拟，在施工过程中更是通过项目敏捷管理思路，及时针对现场情况进行技术方案的优化调整和总结。

立管及脐带缆铺设均采用垂直铺设方式，立管铺设过程中张力更大，但脐带缆采取分段铺设，中间涉及接头连接测试等工作，尽管流程步骤类似，但脐带缆工作内容较为复杂，并且脐带缆比立管参数性能更严苛。依照脐带缆为例，项目组前期紧密与甲方对脐带缆生产情况技术参数，动态段构型等进行澄清，并进行整体安装方案的模拟。但项目实施中甲方对脐带缆生产控制力度不足，发生脐带缆生产变更生产地点、分段交货，延期交货、Pigtail 过长等情况。项目两条脐带缆采用非常规的分段形式交货和安装，两条脐带缆共分为9 段，每段脐带缆分别储存在一个滚筒上。为有效利用甲板空间、减少动复员滚筒的次数，项目组提出通过采用DP 船舶HYSY286 作为主作业船首次以垂直铺设方式进行深水脐带缆安装的方案。

总长约21 m 的Pigtail 在通过垂直铺设系统时需要打开张紧器，在此之前需要传递张紧器上的负载。项目组制定了两种负载传递方案：A 方式为将负载转移到吊机上；B 方式为将负载转移到A&R 绞车上。其中A 方式需要确保吊机具备足够的作业能力，在垂直铺设系统上方的服务吊机最大安全工作载荷为25 t，主吊机为40 t。而经计算第一条动态脐带缆的顶部张力静态值约为37 t，按照现场施工的天气环境评估动态值可能会超过42 t，吊机作业能力无法满足要求。而B 方式中A&R 绞车最高位置与对中器的距离仅为12.5 m，总长约21 m 的末端拖拉头无法在打开对中器和张紧器前与A&R 绞车连接，因此第一条动态脐带缆采用且切短拖拉头的方式通过垂直铺设系统。第二条动态脐带缆的顶部张力静态值为34 t，且当时作业天气极好，经评估动态载荷小于36 t，经现场评估确定使用A 方式，通过主吊机将末端拖拉头通过垂直铺设系统。

脐带缆的接头盒多达14 个，在通过垂直铺设系统过程中优化索具以及方案，例如更换拖拉网套为Choke 安装在脐带缆上，减少了大量的安装时间，极大提升了脐带缆的安装效率，并且有效避免了因拖拉网套安装手法不正确、拖拉网套未做试验导致质量无法保证带来断丝的风险；脐带缆拖拉头采用单点吊装盲板，在吊装过程中姿态不容易控制，晃动较为剧烈，改为两点吊装，使脐带缆拖拉头空中的构型十分稳定；更换优化脐带缆在VLS 服务吊机的索具配置，使得在A&R 绞车处挂钩更加方便快捷等。

本次脐带缆动态段构型复杂，包含多种类多数量的附件需要现场安装。为提高安装效率，特对厂家提供的各附件安装工具进行优化改造，其中为浮子安装工具增加支撑框架和底部车轮，便于浮子快速安装。浮子安装时间从45 min/ 个加速度到20 min/ 个，使浮子安装效率得到了极大的提升。

油田群工程项目中脐带缆采用UTA+STI 的形式作为首端，其原本的结构设计仅考虑到水平铺设吊装的情况，不利于在通过HYSY286 船的垂直铺设系统时控制姿态，存在脐带缆过度弯曲和发生碰撞的风险。“吊装框架”利用现有的UTA 的头部吊耳和STI 吊耳将脐带缆首端组成一体，在中心位置采用两腿吊更利于在脐带缆首端吊装时通过绞车、尾绳控制姿态。此创新设计已在项目群脐带缆的实际安装施工中得到应用，操作安全高效。“吊装框架”解决了脐带缆静态段垂直铺设过程中的最大难点，相比于传统的水平铺设方式可节约甲板空间，每航次携带更多的滚筒，减少动复员次数。

4 结语

本项目油田动态管缆具有安装附件类型多、尺寸大、构型设计复杂、且施工区域内波流频繁等特点。首次利用HYSY286 船进行深水动态管缆垂直铺设作业，也是首次采取滚筒形式加上VLS 铺设工艺，为今后进行类似项目的动态管缆垂直作业积累了宝贵的经验。本项目深水动态管缆的圆满实施，是项目成功运用《PMBOK® 指南》管理知识及对深水动态管缆安装风险和施工过程的有效组织管理的结果，积累了充足的深水作业经验，锤炼了一批勇于担当、创新突破，敢于直面困难，挑战不可能的深水项目管理队伍。