“五型六船”组成深海“联合舰队”,钻井平台“981”、铺管起重船“201”南海投用
在香港东南320公里处的南海荔湾,屹立着一个海上版的“威震天”,身高137米,相当于45层楼;主甲板长114米、宽79米,比一个标准足球场还要大;自重超过3万吨,质量相当于2万辆小轿车;电缆总长度逾900公里,加起来可以连接北京和青岛两座城市。
它就是中国首座深水钻井平台“海洋石油981”。
作为中海油深海“五型六船”(五种型号、六艘可在水深3000米海域工作的深海工程装备)的旗舰,“981”的意义绝不仅仅体现在上述数字中。今年5月,它的钻头在南海荔湾6-1区域约1500米深的水下探入地层,标志着中国海洋石油工业的“深水战略”迈出实质性的一步。
身经百战
战台风“我自岿然不动”
“981”诸多“世界之最”里,有许多设计是按南海海况量身定做的。
相比浅水作业,深水作业对船只技术参数、设备的可靠性要求近乎苛刻。此外,南海波浪较大、台风频繁的海况环境,也增加了油气勘探开发的难度。据气象部门统计,南海是世界上台风繁多的地区之一,几乎全年都有台风。
为此,“981”首次采用了200年一遇风浪参数,对平台的总强度和稳定性进行校核。
然而,当“981”在调试阶段遭遇台风时,着实让设计方中国船舶工业集团公司第七零八所、船东中国海洋石油总公司捏了一把汗。
去年6月的一个下午,七零八所接到制造方电话:第5号强热带风暴“米雷”正朝着闽浙沿海一路北上,要求所里设计人员尽快为正在舟山附近海域进行水下推进器安装的“981”做好压载方案、稳性分析和抛锚方案等紧急预案。
完成预案报告已接近午夜。七零八所设计人员称,无论是设计方、施工方还是中海油项目组,都没有处置如此大型、现代化半潜平台海上抗台风的经验。随后,几经调整的预案发给了平台海上项目组,平台上所有人员安全撤离,只留下“981”独自接受台风“米雷”的挑战。
两天后,台风警报解除,“981”安然无恙。
过了两个月,“981”又迎来中心风力高达15级的台风“梅花”。中海油“981”项目总经理林瑶生说,当时他整晚没敢睡觉。“要是60亿造价的‘981’完了,我也没法活了。”
今年,“981”开赴南海荔湾后,先后经历了13号台风“启德”、14号台风“天秤”和15号台风“布拉万”,身经百战的“981”都是岿然不动。
定海神针
深海区采用“动力定位”
要想在3000米的深水区打井,就必须要保证整个平台纹丝不动,准确找到井口位置,“981”又是如何做到的呢?
这要归功于它的锚泊定位和动力定位(DP)的组合定位系统。
通常来说,浅水平台都采用锚泊定位,用锚与其索链的系泊方式来约束平台在风浪中尽量保持不动。风、浪、流可能来自不同方向,一般平台都会采用呈辐射状的多个锚泊。在1500米水深海区作业时,“981”会采取锚泊定位。在3000米水深海区,抛锚鞭长莫及,就必须要采用动力定位。
所谓DP,就是在精确计算的基础上,靠推进器的反作用力抵消风、浪、流等对船体的作用力,达到平衡定位目的。例如,平台在风浪的作用力下有向东位移的趋势时,DP通过控制推进器,让平台产生向西的动力,与风浪的作用力保持平衡,从而保证平台稳定不位移。
“981”所采取的DP-3,是目前世界上最先进的动力定位技术。
该系统让“981”成为惊涛骇浪中的“定海神针”,确保平台全天候作业。“自重3.1万吨、可变载荷9000吨的‘海洋石油981’航行定位,可以保证游离但不偏离1米。”动力定位师说。之所以在1500米以内的浅水区采用锚泊定位而不是DP,是出于节能考虑。这样二位一体的组合定位,国际上没有先例。
S形铺管
最快一天可铺管5公里
“981”将深海油气开采出来后,如何运输成为新的难题。这时,“五型六船”中的另一位成员——“海洋石油201”就要发挥作用了。
除了配备4000吨重型海洋工程起重机外,“201”还是国内首艘具有3000米级深水铺管能力的工程船。
经由它铺设的管道,“981”开采出的油气集中到FPSO(浮式储油卸油装置,可对原油进行初步加工并储存,被称为“海上石油工厂”),再由油轮运往陆地。
据“201”生产方、熔盛重工海工所设计所副所长钟宏才介绍,管道的装载、储藏、焊接全部在“海洋石油201”船内完成。
管子在位于主甲板上的双节点预制线上完成切削、焊接和检验工序。加工好的双节点管将通过滚轮和传送机构,送往铺管作业线起点处的对中站。一个90米长的托管架连接在船艉,以保证管子在入水的时候有一个合适的弯曲度。
这就是深海S形铺管技术。钟宏才介绍,S形铺管可以适应不同管径从浅水到深水的长距离海管铺设,铺管效率较高。“201”可铺设口径为6至60英寸的海管,当铺设双节点48英寸管子时,铺管速度高达5公里/天,处于世界领先水平。
□新京报记者 杨华军
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