来源:水母网
2017-05-22 08:15:05
图为试航中的“蓝鲸1号”
水母网5月22日讯(YMG记者 高伟 高少帅 逄苗 通讯员 刘康 摄影报道)“烟台造”再次创造历史:5月18日,我国在南海神狐海域成功试采天然气水合物,成为世界首个实现稳定开采这一海洋超级能源的国家。党中央、国务院第一时间发电祝贺。承担此次试采任务的超深水半潜式钻井平台“蓝鲸1号”,正是由烟台中集来福士海洋工程有限公司自主设计建造。
“ ‘蓝鲸1号’的研制创造了多项世界第一,代表了当今全球海洋钻井平台的最高水平,将我国深水油气勘探开发能力带入世界先进行列。” 昨天,站在“蓝鲸1号”南海之旅的起点———中集来福士烟台船厂8号码头,烟台中集来福士海洋工程有限公司总裁王建中一脸自豪地说。
总理点赞促“姻缘”
天然气水合物,又名可燃冰,被公认为石油、天然气的接替能源。可燃冰的试开采是个世界性难题,理论、技术和装备缺一不可。在我国掌握了试采理论和技术后,承接试采任务的中国石油集团海洋工程有限公司,一直在寻找高端开采装备和平台。
转机出现在2015年5月。 当时,中集来福士公司赴巴西参加“中国装备制造业展览”。李克强总理在展会上察看了“蓝鲸1号”模型,得知其设计和试采性能达到世界领先水平后,不禁为“蓝鲸1号”连连点赞。
“正是总理的认可,引起了海内外媒体和同行的关注。消息传到国内后,中石油集团主动找到我们,提出了合作意向。”中集海洋工程研究院有限公司副总经理滕瑶说。
2016年8月,双方签署钻井平台技术服务合同。“蓝鲸1号”正式受命接手可燃冰试采重任。
这个被业界喻为“奇迹”的庞然大物,设计和建造过程刷新了多项世界记录。“蓝鲸1号”长117米,高118米,重达42000吨,最大钻井深度15240米,是全球作业水深、钻井深度最深的半潜式钻井平台,适用于全球深海作业。相比传统单钻塔平台,“蓝鲸1号”配置了高效的液压双钻塔和全球领先的闭环动力系统,可提升30%的作业效率,节省10%的燃料消耗。
作为中国在海洋工程超深水领域的首个“交钥匙”工程,“蓝鲸1号”拥有27354台设备、40000多根管路和50000多个MCR报验点,电缆拉放长度可达120万米。其“体内”首次使用100毫米NVF690超厚钢板,率先在全球成功完成了CTOD实验,成为目前最先进一代超深水双钻塔半潜式钻井平台。
“平台的整个设计、建造和调试过程,全部由中集来福士独立完成。”滕瑶说。
从“钻油”到“采冰”
中集来福士以往研制的钻井平台大多用于石油开采。而这一次,是试采可燃冰,两者有着质的区别。
这,无异于是一次全新挑战。
最难的是对南海海域的适应。南海是全球海洋环境最为复杂和特殊的海域之一,深水区域的台风强度和频率都很大,防台风技术是南海深水钻井应急技术的关键。此外,海水温度场分布不明确,增大了钻井设计难度及作业风险。很难克服的内波流,轻可导致钻井平台漂移,重则引发事故。
因此,首先要确保的,是“稳”。扮演试采任务“母体”角色的“蓝鲸1号”,如同摩天大厦的“地基”,必须保证不出任何风险。“否则不用说勘察开采,就是立都立不住。” 中集来福士钻井项目部经理杨永涛说。
面对这一世界难题,中集来福士决定从研究南海水文环境入手。他们采用大数据进行分析,研发出了可摸清海水涌动和波浪周期的钻井平台快速优化软件系统。利用这个软件,一分钟内可筛选出4至6个符合要求的船型,最终通过比较改进,确定了最优的设计方案。
从“钻油”转向“采冰”,开采设备与平台的融合是又一难题。“毫无经验可循,全靠我们一点点摸索。”杨永涛告诉记者,“压井、固井以及设备端口设计,都是‘油’转‘冰’的关键技术,我们反复经历了近千次试验,才达到满意效果。”
技术难题逐一攻克后,中集来福士又将目标转向解决试采人员的生活保障上。
按照惯例,海上平台一次作业最少需要3—4个月,多的甚至几年。“蓝鲸1号”上工作人员达到130多人,吃喝拉撒睡及污染排放等问题全部需要解决。研发人员将开采的油花排放控制在百万分之五的油量标准,所有垃圾进行无害化处理,基本实现了零排放。“蓝鲸1号”还首创振动噪声控制技术,使得休息区的噪音控制到了50分贝以内。庞大的平台上,设计建造有球场、健身房等设施,为工作人员单调的海洋生活增添几丝乐趣。
“游”出芝罘湾
万众瞩目,翘首期盼。
今年2月13日,“蓝鲸1号”完成船体建造,在中集来福士海洋工程有限公司芝罘岛厂区命名交付。
正式“出海”前,“蓝鲸1号”还要进行一次深水钻井联合调试实验。这类似于离港前的现场模拟考试,重点考察平台钻井套管、隔水装置、防井喷装置等状态是否达到最佳。
模拟考试的“考场”选择,也有科技含量。
“芝罘湾水深只有50米,无法达到实验所需的80米水深要求,技术人员便将平台航行至威海成山头水域。”中集来福士烟台基地助理生产总监孙磊回忆说,由于船体庞大,芝罘湾水深过浅,技术人员设计了6个巨大的拖轮牵引着“蓝鲸1号”前行。行驶到水深大约20米处时,“蓝鲸1号”才开启自航模式,直至成山头水域。
顺利完成调试后,“蓝鲸1号”回到烟台水域外锚地,进行物资、钻井工具和设备等装载工作。至此,“蓝鲸1号”完成了南海试采可燃冰的所有运营准备工作。
驶向南海!
3月6日23时,肩负神圣使命的“蓝鲸1号”离港起航,在8个推进器的作用下,全程启用自航模式,历时8天顺利到达井位。
3月28日,“蓝鲸1号”在南海神狐海域正式开钻。
经过四十多天的日夜奋战,5月10日下午2点52分,可燃冰试采点火成功。至5月17日下午3点,“蓝鲸1号”连续7天产气总量达11.32万立方米,试采产量稳定,成功完成了试采可燃冰这一具有历史意义的深海作业。
5月18日,在“蓝鲸1号”上,中国向全球发声,宣布我国成为世界第一个实现稳定开采可燃冰的国家,开启能源利用新时代。
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