深海一号海上“巨无霸”升级新技能

“深海一号”能源站上部组块完成建造后顺利装船。国际能源网

从三亚乘直升机飞行大约50分钟后，记者在波光粼粼的海面上看到一抹明艳的黄色。直升机舷窗下方，一座“巨无霸”越来越近，其上方伸出的“铁臂”，正将一把燃烧的火炬高高擎起。这就是全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”。3月19日，我国工业领域最高奖项——第七届中国工业大奖公布获奖名单，“深海一号”工程项目榜上有名。

4月10日，在习近平总书记连线“深海一号”作业平台一周年之际，中国海油宣布又一喜讯：“深海一号”完成远程遥控生产改造与调试工作，具备在台风期间保持连续安全稳定生产能力，向全面建成超深水智能气田迈出关键一步。

“大国重器”要用得好

走进总高度120米、最大投影面积相当于两个标准足球场大小的“深海一号”内部，记者颇为震撼。错综密布的管道，24万个零部件组成的“机器岛”——正是通过这里，水下1500米深处的天然气源源不断地输出，被送到千家万户的灶头。

从跟跑到3项世界级创新、13项国内首创技术的历史性领跑，“深海一号”实现了我国深水油气开发和深水海洋工程装备技术的重大突破。

“大国重器”造得出，更要用得好。

中国海油海南分公司陵水—崖城作业公司总经理李劲松告诉记者，自2021年6月25日投产以来，“深海一号”安全稳定运行650多天，累计产气超45亿立方米，外输凝析油超45万立方米。

“我们自主建立起一套完整的超深水气田运维技术体系，解决了一批超深水气田生产运行难题，被誉为超深水气田投产后快速达产并保持高产稳产的开发典范。”李劲松说。

“深海一号”开发运营团队没有止步于此，他们希望“深海一号”更高效、更安全。“如何在台风条件下不停产”，成为团队攻关的重点课题。

在“深海一号”平台中控室操作平台上，一个“正常/台风模式切换”的旋钮吸引了记者注意。正是这个旋钮，让“深海一号”成为世界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。

“当台风或恶劣天气来临时，我们就切换到‘台风模式，陆上的控制中心就可以接管平台上的所有操作，不用再停产了。”工作人员告诉记者。

千里之外的遥控成为现实

“正常/台风模式切换”旋钮虽小，却来之不易。

“深海一号”稳产面临的最大挑战是夏秋季节多发的台风。台风严重时，员工必须撤离平台，停工停产。投产以来，“深海一号”经历过7次台风。虽然生产团队已尽量在最短时间内复产，但他们认为，必须消除这一不稳定因素，最大限度减小因台风关停对下游用户的影响。

更何况，建一个智能的“深海一号”更是研发设计团队的初心。

“最初在设计‘深海一号时，我们就考虑过要装备这套系统，但由于我们从来没有开发过超深水气田，谁也没有把握。”中国海油海南分公司副总经理李力坦陈，超深水半潜式平台结构复杂、所处环境条件恶劣，此前在国际上还没有远程遥控生产的成功案例。

“创新就是这样，先解决‘有没有的问题，再解决‘好不好的问题。”李力说。

去年初，在“深海一号”稳定运行大半年后，遥控生产系统被提上日程。

平台总体性能和系泊系统强度、平台稳性、立管和脐带缆状态、船体结构整体强度……没有先例、没有资料，在遥控生产系统研发中，“深海一号”团队再次经历了“从无到有”的艰难历程。

在无数次计算、建模、调试后，研发团队确定了平台抗风暴吃水安全范围等关键指标，以及涉及270多套相关设备的改造调试方案。经过改造的设备和专门为此搭建的通信网络，相当于感知各项作业指标的“神经网络”，陆上操控中心则相当于“大脑”。

“理论上，只要是有一根网线的地方，都可以远程操作‘深海一号的生产系统。”李劲松说，“此前进行的3次远程监控测试和恶劣海况条件下的遥控生产测试表明，‘深海一號具备了远程遥控生产能力。”

李劲松预计，远程遥控系统的建成，可减少因恶劣天气导致的停产时间，预计每年可增加天然气产量供应超6000万立方米，可供47万家庭使用一年。

未来将更“聪明”

在运营团队的不断努力下，“深海一号”正在变得更智能、更“聪明”。

在这里，“遥控”无处不在。

“我们同步开展多种数字化智能化技术的应用探索，努力建设超深水智能气田，打造科技领先的行业示范标杆。”李力介绍道。

通过建立超深水气田的数字孪生模型，技术专家在基地生产运营中心便可全面了解“深海一号”的运行状态，对设备故障进行远程诊断；

通过升级声光探测智能监控设备，“深海一号”将获得更强的实时感知能力，建立覆盖水上和水下的立体安防系统；

搭建以5G技术为核心的工业物联网应用场景，平台各种设备可以实现互通互联，操作人员通过5G终端就能实时掌控能源站的运行状况……

在李力看来，作为油气生产设施的“深海一号”，同时也是一个大型的科研综合实验平台。

“针对深海油气资源开发过程中遇到的半潜式平台船体系泊管理、深海气藏开发动态监测、深海水下流动性保障、深海生产运营可视化管理等世界级技术难题，我们运用‘深海一号开展科学实验研究；同时与国内外科研机构、院校保持密切联系，共同开展数字化智能化技术在超深水气田的应用研究。”李力说。

◎ 来源|科技日报