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科技日報:大國重器助深海油氣開采抗臺風

文章(zhang)來源(yuan):科技日報  發布時間:2022-05-19

深海(hai)(hai)鉆(zhan)井(jing)(jing)防臺(tai)風隔水管懸掛系(xi)統(tong)(tong),可大(da)(da)大(da)(da)提(ti)高(gao)深海(hai)(hai)浮式鉆(zhan)井(jing)(jing)平臺(tai)及隔水管系(xi)統(tong)(tong)對(dui)臺(tai)風等惡劣海(hai)(hai)況的應對(dui)能力(li),能夠在水深為1000—3000米的深海(hai)(hai)鉆(zhan)井(jing)(jing)作(zuo)業,提(ti)高(gao)鉆(zhan)井(jing)(jing)水下設備的安(an)全性,大(da)(da)大(da)(da)緩(huan)解南海(hai)(hai)臺(tai)風期深海(hai)(hai)鉆(zhan)井(jing)(jing)風險,還能大(da)(da)幅降(jiang)低深海(hai)(hai)油(you)氣(qi)田開發成本。

我國深海(hai)油氣(qi)(qi)開(kai)采再添重器(qi)。5月17日,記者從中海(hai)油研(yan)究總(zong)院(yuan)有(you)限責任(ren)公司(以下簡稱研(yan)究總(zong)院(yuan))獲悉,依(yi)托國家(jia)重點研(yan)發(fa)計劃“海(hai)洋石油天(tian)然氣(qi)(qi)開(kai)采事(shi)故(gu)防控技(ji)術(shu)研(yan)究及工(gong)程示(shi)范項目”,由研(yan)究總(zong)院(yuan)、中海(hai)石油深海(hai)開(kai)發(fa)有(you)限公司等多家(jia)單(dan)位研(yan)制(zhi)的世界首套適應3000米(mi)作業水(shui)深的深海(hai)鉆井防臺風隔水(shui)管懸掛系統(tong),已通過出(chu)廠驗收專家(jia)審(shen)查(cha),將在中國南海(hai)開(kai)展(zhan)現場(chang)應用。

破解深水鉆井作業難題

南(nan)海(hai)深(shen)(shen)海(hai)海(hai)域(yu)蘊藏豐富的油(you)氣資源,然而長期以來(lai)由于南(nan)海(hai)海(hai)域(yu)臺風頻發,深(shen)(shen)海(hai)鉆井作業效率(lv)和安全性面臨(lin)巨大的挑戰。

中國海(hai)洋(yang)石油集(ji)團(tuan)有限公司科信部(bu)總經理(li)周建良介紹,深水(shui)(shui)鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)船避臺(tai)風作(zuo)業(ye)時,一般情(qing)況下需要解脫底部(bu)隔水(shui)(shui)管總成(LMRP),回收所有的(de)鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)隔水(shui)(shui)管,然后航(hang)行(xing)鉆(zhan)(zhan)井(jing)(jing)船離開臺(tai)風影響的(de)海(hai)域。當水(shui)(shui)深相對(dui)(dui)比(bi)較淺的(de)時候,例如(ru)小于1000米時,這(zhe)種方式可行(xing)。但是隨著作(zuo)業(ye)深水(shui)(shui)勘探邁向更深的(de)水(shui)(shui)域,在深水(shui)(shui)尤其(qi)是超深水(shui)(shui)區(qu)域,這(zhe)種應對(dui)(dui)臺(tai)風的(de)方案就難以實施了(le)。

其原因在于(yu),常(chang)規的(de)避臺(tai)風(feng)(feng)方案(an)時(shi)間較長(chang)(chang)。根據測算,當作(zuo)業(ye)水深(shen)(shen)超過1500米時(shi),深(shen)(shen)水鉆井(jing)船為(wei)應對(dui)臺(tai)風(feng)(feng)至(zhi)(zhi)少需(xu)要提前(qian)4天開(kai)始準備,然而目前(qian)天氣預報最多只能精準預測4至(zhi)(zhi)5天,很難(nan)從容做好應對(dui)。另外,中國(guo)南海(hai)(hai)的(de)臺(tai)風(feng)(feng)期很長(chang)(chang),一般每年從6月持續(xu)到11月,在此期間,深(shen)(shen)海(hai)(hai)海(hai)(hai)域鉆井(jing)作(zuo)業(ye)不得不面臨停工停產(chan),嚴重(zhong)影響深(shen)(shen)海(hai)(hai)油(you)氣田開(kai)發的(de)進程。此前(qian),國(guo)外公司在南海(hai)(hai)作(zuo)業(ye)多次遭(zao)遇(yu)臺(tai)風(feng)(feng)襲擊(ji),甚至(zhi)(zhi)由于(yu)沒有應對(dui)臺(tai)風(feng)(feng)的(de)技術措施和裝(zhuang)備,曾經(jing)發生過作(zuo)業(ye)裝(zhuang)備墜海(hai)(hai)的(de)事故,經(jing)濟損(sun)失慘重(zhong)。

針對(dui)中國南海的(de)(de)環境條件,如何保(bao)證(zheng)平臺和隔水管等鉆(zhan)井(jing)系統的(de)(de)安(an)(an)全,如何高效安(an)(an)全應對(dui)臺風,成(cheng)為(wei)困擾深(shen)水鉆(zhan)井(jing)的(de)(de)一大難題。依托國家重點研(yan)發計劃的(de)(de)支持,研(yan)制團(tuan)隊在實(shi)際(ji)操作(zuo)中積極探(tan)索,最終取得技術突(tu)破。

即將在一線開展海試

“該裝備系(xi)統具備完全自主知(zhi)識產權(quan),研(yan)究總院(yuan)聯合攻克了20余項關(guan)鍵技術。”研(yan)究總院(yuan)的(de)相關(guan)人士說,該系(xi)統基(ji)于我(wo)國南海深海油(you)氣開發環境(jing)(jing)(jing)條(tiao)件(jian)設計(ji),懸掛(gua)隔(ge)(ge)水(shui)管(guan)(guan)可以(yi)適應百年一遇以(yi)上的(de)惡劣海洋環境(jing)(jing)(jing)條(tiao)件(jian);系(xi)統實現(xian)了對(dui)(dui)懸掛(gua)鉆井隔(ge)(ge)水(shui)管(guan)(guan)水(shui)下裝備載(zai)(zai)荷(he)和(he)運動(dong)(dong)狀(zhuang)態的(de)在線監測,可以(yi)及時(shi)掌握(wo)系(xi)統的(de)安全狀(zhuang)態;針對(dui)(dui)懸掛(gua)隔(ge)(ge)水(shui)管(guan)(guan)在惡劣環境(jing)(jing)(jing)條(tiao)件(jian)下的(de)動(dong)(dong)載(zai)(zai)控制,研(yan)制團(tuan)隊創新性(xing)設計(ji)出一套(tao)主動(dong)(dong)節流(liu)動(dong)(dong)載(zai)(zai)控制液壓系(xi)統,可以(yi)有效降(jiang)低(di)懸掛(gua)隔(ge)(ge)水(shui)管(guan)(guan)動(dong)(dong)態載(zai)(zai)荷(he),提高(gao)懸掛(gua)隔(ge)(ge)水(shui)管(guan)(guan)在臺風等極端工況下的(de)安全性(xing)。

研究人(ren)員(yuan)介紹,該系(xi)統(tong)裝(zhuang)備可(ke)大大提高深(shen)海(hai)浮(fu)式鉆(zhan)(zhan)井(jing)平臺(tai)(tai)(tai)及隔水(shui)(shui)管系(xi)統(tong)對(dui)臺(tai)(tai)(tai)風(feng)等惡劣海(hai)況的(de)(de)應(ying)對(dui)能(neng)力,能(neng)夠在(zai)水(shui)(shui)深(shen)為1000—3000米的(de)(de)深(shen)海(hai)鉆(zhan)(zhan)井(jing)作(zuo)業。在(zai)遭遇(yu)臺(tai)(tai)(tai)風(feng)等惡劣海(hai)況時,提供更長的(de)(de)井(jing)筒處(chu)置時間(jian),提高鉆(zhan)(zhan)井(jing)水(shui)(shui)下設備的(de)(de)安全性,大大緩解(jie)南海(hai)臺(tai)(tai)(tai)風(feng)期(qi)深(shen)海(hai)鉆(zhan)(zhan)井(jing)風(feng)險。此外,該裝(zhuang)置可(ke)應(ying)用于開發(fa)井(jing)批(pi)鉆(zhan)(zhan)作(zuo)業期(qi)間(jian)的(de)(de)懸掛隔水(shui)(shui)管井(jing)間(jian)移位,避免反(fan)復起下隔水(shui)(shui)管與防噴器(qi),大幅降(jiang)低深(shen)海(hai)油(you)氣田開發(fa)成本。

研究(jiu)總院研制團隊負責人許亮斌解釋,根(gen)據對(dui)國外深(shen)水(shui)(shui)鉆井隔水(shui)(shui)管(guan)懸(xuan)掛(gua)模式(shi)的(de)(de)調研發(fa)現(xian),目(mu)前(qian)的(de)(de)作業程序復雜耗時(shi),緊(jin)急(ji)情(qing)況下可(ke)操作性(xing)較差。而該項目(mu)研發(fa)的(de)(de)隔水(shui)(shui)管(guan)軟懸(xuan)掛(gua)系(xi)統裝備,提供了(le)一(yi)種操作簡(jian)單且(qie)緊(jin)急(ji)情(qing)況下可(ke)操作性(xing)強、能(neng)快速實現(xian)軟懸(xuan)掛(gua)的(de)(de)裝置及懸(xuan)掛(gua)方法。同(tong)時(shi),項目(mu)具(ju)有(you)補償功能(neng)的(de)(de)動(dong)態(tai)緩沖(chong)液(ye)壓系(xi)統設計(ji),提高(gao)了(le)隔水(shui)(shui)管(guan)對(dui)惡劣海(hai)洋環境的(de)(de)適(shi)應(ying)能(neng)力。

據了解,深(shen)(shen)海鉆井(jing)防臺風隔水(shui)管懸掛(gua)系統目(mu)前(qian)已(yi)啟程運往南(nan)海海試地點,即(ji)將(jiang)開展海試,未來在國(guo)內外油氣(qi)田及鉆井(jing)承包商的(de)深(shen)(shen)水(shui)鉆井(jing)平臺具(ju)有良好的(de)應用前(qian)景。

【責任編輯:張(zhang)思嘉】

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