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5月13日,由天津港保稅區企業(yè)海洋石油工程股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“海油工程”)負責工程總承包的恩平20-4鉆采平臺上部組塊與導管架完成安裝,創(chuàng )造了國內海上油氣平臺動(dòng)力定位浮托安裝重量的新紀錄,填補了我國動(dòng)力定位浮托自主設計安裝技術(shù)空白,對于保障國家安全、建設海洋強國具有重要意義。
據悉,恩平20-4鉆采平臺是中國海油恩平15-1油田群產(chǎn)量最高的平臺,由我國自主設計、建造及安裝,可實(shí)現鉆修井、智能采油、油氣水綜合處理以及伴生氣回收利用等多項功能。平臺由上部組塊和導管架兩部分組成,上部組塊的單層甲板面積相當于9個(gè)籃球場(chǎng),重達15463噸。導管架高度104米、重量近1.2萬(wàn)噸,已提前安裝在近百米深的海底。為了讓導管架固定在海底,項目團隊將12根長(cháng)度近145米、直徑2.4米的鋼樁打入120米深的海床之下,確保這個(gè)合體后總重超過(guò)2.7萬(wàn)噸的鋼鐵巨人能夠在超強臺風(fēng)下穩如泰山。
由于平臺上部組塊重量超過(guò)國內海上浮吊的能力極限,因此采用了動(dòng)力浮托技術(shù)進(jìn)行海上安裝。浮托安裝巧妙地利用海上潮汐的自然力和船舶精確調載相結合的方式進(jìn)行安裝,以類(lèi)似于舉重運動(dòng)員“挺舉”的方式完成安裝。動(dòng)力定位浮托是一種新型安裝技術(shù),以恩平20-4平臺安裝為例,該方式可將平臺運輸速度提高1倍,海上安裝作業(yè)所需的氣候窗口可由48小時(shí)縮短為24小時(shí),作業(yè)效率大為提高,加快海上油田建設速度。
動(dòng)力定位浮托安裝過(guò)程相當于開(kāi)著(zhù)一輛長(cháng)度超過(guò)220米、寬度40多米、裝載10000輛小汽車(chē)的超級卡車(chē),在波濤洶涌的海面上進(jìn)行“倒車(chē)入庫”,兩側間隙僅為10厘米,組塊插尖與導管對接精度要求達到毫米級,對設計計算精準性、動(dòng)力定位系統可靠性、操作人員技術(shù)水平等均提出極大挑戰。
據海油工程恩平油田群開(kāi)發(fā)工程總包項目經(jīng)理盛向明介紹,項目團隊自主進(jìn)行技術(shù)攻關(guān),成功突破動(dòng)力定位浮托設計分析計算、三維仿真模擬、精準定位操作等多項關(guān)鍵技術(shù),并大量開(kāi)展虛擬模型培訓和關(guān)鍵操作預演,充分識別作業(yè)風(fēng)險并制定應對措施。為了確保萬(wàn)無(wú)一失,技術(shù)人員在主作業(yè)船“海洋石油278”上設置了兩套獨立的定位系統,為浮托提供穩定、精確的“倒車(chē)防撞雷達”,并自主設計新型護弦系統和樁腿耦合緩沖裝置,以防意外碰撞造成的損壞。
浮托安裝期間,海況比較惡劣,為安裝工作實(shí)施增加了困難。施工過(guò)程中,項目團隊對風(fēng)浪及船舶運動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監測,在船舶即將駛入導管架槽口時(shí),將控船方式由“自動(dòng)擋”調整為“手動(dòng)擋”模式,由經(jīng)驗豐富的動(dòng)力定位操作師精準控制船舶進(jìn)行“倒車(chē)”,最大誤差僅5毫米,精度控制達到國際先進(jìn)水平。
截至目前,海油工程共完成了34個(gè)大型海洋平臺浮托安裝,最大單體浮托能力突破3.2萬(wàn)噸,浮托總重量超過(guò)10個(gè)“鳥(niǎo)巢”國家體育場(chǎng)鋼結構總重,助力我國成為世界上實(shí)施浮托類(lèi)型和數量最多的國家,形成了完整的浮托安裝技術(shù)體系和自主品牌。公司建成了以亞洲最大浮托駁船“海洋石油229”、5萬(wàn)噸級動(dòng)力定位半潛工程船“海洋石油278”等為代表的系列關(guān)鍵裝備,攻克浮托安裝多體耦合控制算法、數值模擬軟件開(kāi)發(fā)、關(guān)鍵數據精準預報等“卡脖子”技術(shù)難題,實(shí)現浮托樁腿耦合緩沖器等核心部件國產(chǎn)化,實(shí)現高位浮托、低位浮托、動(dòng)力定位浮托等全天候、全序列、全海域主流浮托施工關(guān)鍵技術(shù)自主化,掌握的浮托技術(shù)種類(lèi)、作業(yè)難度和技術(shù)復雜性等位居世界前列,并進(jìn)行了浮托前沿技術(shù)的研究開(kāi)發(fā),具備了在全球惡劣海況海域進(jìn)行浮托作業(yè)的能力。