点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:300米深水立起“海基一号”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

300米深水立起“海基一号”

来源:科技日报2023-02-09 09:41

  今年春节,深圳东南250公里的南海东部陆丰油田,103名员工坚守在“海基一号”钻采平台。

  千里外的北京,中海油研究总院工程研究设计院副院长付殿福带领的“海基一号”攻关团队,也在密切关注平台运行情况。

  一切正常。

  “‘海基一号’经受住了‘马鞍’‘尼格’等强台风的考验,事实证明,300米级深水导管架模式成功了。”付殿福不无自豪地告诉科技日报记者。

  “海基一号”钻采平台是我国首次在300米级水深海域开发的石油钻采平台,被称为“亚洲第一深水导管架平台”。它的“成功上岗”背后,是中海油攻关团队坚持不懈的创新求索。

  选场址 “用数据说话”

  导管架是海洋石油开采中的重要结构。简单来讲,它是一个固定在海底的钢架,托住上方的采油平台。

  要让这个庞然大物屹立海底,首先要摸清海底环境。

  “海基一号”所处的中国南海,与挪威北海、美国墨西哥湾并称“世界三大海况恶劣海域”。南海内波频发,而陆丰油田区块正位于台风发展的路径上。在海底,陆丰油田区块存在大量的沙波,部分海域还有滑坡、断层等不良地质状况。

  “海基一号”为何“偏向虎山行”,挑战“世界级”海洋工程难题?

  这是因为,300米水深海域将成为我国海洋油气开发的重要战场。我国海洋油气资源丰富,南海油气资源占比超3/4,光200米至400米水深海域探明石油地质储量就超3亿吨。

  不得不做的事情,就下定决心做好。

  “海基一号”攻关团队环境条件专业负责人谢波涛采用海底地形调查、沙波监测及数值模拟相结合的方法,在场址处设置水泥桩监测其变化,在计算机中模拟各种潜在因素对沙波沙脊运移的影响。

  每当拿到最新的监测数据,谢波涛总要根据实际情况,修正自己对沙波沙脊移动和变化规律的认识。这一监测,就是两年。

  “采集数据,分析数据,在数据中找规律,找证据,用数据说话。”谢波涛说,无论什么问题,多出几次海,多熬几个晚上,总能找到正确答案。

  将数据“印”在脑子里,谢波涛对南海也有了深刻了解。

  在一次与外方的讨论会上,一听对方提供的数据,谢波涛直言“不合理”。对方公司核实发现确实如此,甚至连错误的原因都和他说的一模一样。

  “就像有人动摆在自己家里的物件,一下子就能发现不对劲。”谢波涛说。

  基于这些数据,联合攻关团队将“海基一号”平台场址向东南方向移动约140米,使场址位置的海床由无规律的不平整地貌,变为相对规则的阶梯状地貌。

  他们给导管架设计的阶梯形防沉板,则完美契合了阶梯状海床地貌,在避免处理复杂的海底地基地貌的同时,满足了导管架的就位精度。

  大瘦身 “8腿变4腿”

  导管架的外形类似细长形的金字塔,钢桩越多,底座相对越稳固,但也更费钢材,体积也更大。

  在世界范围内数千座导管架生产平台中,高度超过300米的仅有9座。

  我国此前做过200米级的导管架,如果不计成本和重量,简单“依葫芦画瓢”,设计300米级的即可。但将小尺寸导管架等比例放大,会耗费大量钢材,极大增加成本,也就失去了开发深水导管架的意义。

  更重要的是,我国现有的最大吨位的下水驳船也装不下这样的“大家伙”。

  付殿福团队要做的,是必须将结构做小做轻,同时还能承载更大的上部生产模块与环境力。

  国外公司有成熟经验,向他们取经可少走很多弯路。但团队的共识是:关键核心技术只能靠自己,不能被人牵着鼻子走。

  翻阅文献、力学分析、结构建模……他们迅速行动起来。付殿福记得,2019年国庆节假期,朋友圈摄影大赛激战正酣,而团队成员的参赛作品是工作群里一张张“海基一号”设计图。

  经过密集的研讨、碰撞,“海基一号”初具雏形。

  “超大尺寸X撑和‘8腿变4腿’的结构优化设计,成为我们研究的重点方向。”付殿福说。

  这一方案的实施,为整个项目节约了至少3000吨钢材用量和1亿元的工程投资。

  新的问题又来了。导管架重量减轻了,结构整体刚度也降低了,却由此产生了共振问题,这将导致严重的节点疲劳问题,威胁导管架结构安全。

  导管架重了不行,轻了也不行,技术团队似乎走进了一条“死胡同”。

  如何改进节点抗疲劳设计,成为那段时间里,萦绕在结构工程师们脑海中的问题。经过新一轮的“烧脑”、验算后,他们开发了新的波浪动力计算方法,创新性地采用了精细化抗疲劳设计,采用不同的疲劳安全系数选取原则,确保了导管架的结构安全。

  最终,通过浮动式下水桁架、超大X撑结构等创新设计,研发团队将“海基一号”平台重量优化至3万吨,比此前同海域水深不到200米的导管架重量还轻,并可应对百年一遇的恶劣海况。

  自2022年10月投产以来,这个高度超过北京国贸大厦的“国之重器”运行平稳,每天生产约2万桶石油。

  党的二十大报告强调,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。

  “我们将进一步加大关键研究攻关力度,切实提高自主创新能力,保障国家能源安全,推动高水平科技自立自强和国家战略科技力量建设!”中海油研究总院院长米立军表示。(操秀英)

[ 责编:姜楠 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 厦金大桥(厦门段)大节段钢箱梁顺利发运

  • 中国援助斯里兰卡抗洪救灾物资运抵科伦坡

独家策划

推荐阅读
“向精准要价值”,是一场从技术导向到需求导向的深刻转型。
2025-12-10 14:00
近十几年来,罗二仓团队聚焦采用环保工质,如氦气、氩气、氮气等绿色工质的热声斯特林技术,研发具有广阔应用前景的新一代热泵技术。
2025-12-10 09:39
中国科学院生物物理研究所徐涛院士课题组与纪伟研究员课题组研制出三维干涉定位显微镜(ROSE-3D),首次在单分子定位成像领域,实现了基于相机的纳米尺度三维各向同性分辨率。
2025-12-10 09:38
“细胞壁是质膜外具有一定硬度和弹性的细胞结构,广泛存在于植物、细菌和真菌中。随着研究逐渐深入,团队发现,在植物茎顶端干细胞区域,细胞壁的主要成分果胶呈现独特的“二元分布”模式。
2025-12-10 09:37
指令长张陆时隔两年半再度漫步太空,航天员武飞成为我国目前执行出舱任务最年轻的航天员。
2025-12-10 09:35
我国首个国家级陆相页岩油示范区——新疆吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区9日完成年度170万吨原油生产任务,这一成果标志着国家级示范工程建设任务全面完成。
2025-12-10 09:34
一些不法商家钻监管漏洞,推出所谓“智驾神器”规避车辆安全监控,不仅严重威胁道路交通安全,更触碰了法律红线,扰乱了新能源汽车产业的健康发展秩序。
2025-12-09 10:11
一项新研究揭示了这些天体表面下可能发生的活动,为了解其多样地质特征的形成机制提供了线索。相关研究成果近日发表于《自然-天文学》。
2025-12-09 10:02
实验结果显示,将化合物注射给抑郁模型小鼠后,仅1小时便可观察到显著的抗抑郁效果,且无明显副作用。
2025-12-09 10:01
北京大学生命科学学院罗述金课题组与合作团队,通过古DNA研究发现,家猫直至唐代前后才通过丝绸之路商旅传入中国。
2025-12-09 09:58
7日,中国安全生产科学研究院与国家管网集团,在新疆哈密的国家管网集团管道断裂控制试验场,成功完成了我国首次全尺寸高压纯氢管道喷射火系列试验。
2025-12-09 09:57
基于这样的研究背景,柴秀娟团队近日研发出一种数字孪生驱动的智能温室采摘系统,能有效解决现代温室番茄生产密植环境下,机器人采摘效率低、易损伤植株的问题。团队成员郎一宁介绍:“首先,机器人搭载的滑轨式深度相机会沿温室逐行扫描,采集高精度的RGB-D数据。
2025-12-08 09:54
记者从国家数据局获悉,截至9月底,我国已建成高质量数据集总量超500PB(拍字节,计算机存储容量单位);7个数据标注基地引进和培育标注企业362家,标注从业人员达8.5万人,带动数据标注相关产值163亿元。
2025-12-08 09:53
“梦想”号大洋钻探船的母港在广州海洋地质调查局科考码头,出海执行作业任务时需要通过深中大桥。多年来,我们与150余家参研参建单位团结协作、集智创新,攻克了一个个技术难题,建成了这艘具有我国完全自主知识产权、全球领先的大洋钻探船。
2025-12-08 09:52
空中的昆虫堪称地球上最灵活的生物,能精准完成急转弯、急刹车和空中翻转。美国内华达大学里诺分校的航空航天工程师Hoang-Vu Phan指出,这款新设备标志着“微型机器人性能的巨大飞跃”。
2025-12-08 09:51
近日,中国科学院西安光学精密机械研究所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在定量相位成像领域取得进展,提出了正交偏振复用剪切干涉技术,并研发出集成化定量相位相机Q-camera。
2025-12-08 09:50
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
加载更多