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

  • 海南自由贸易港正式启动全岛封关

  • 在杭州,路过“树”的浪漫

独家策划

推荐阅读
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振量子纠缠光源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。
2025-12-18 10:02
肺鱼,一种可以“绝境求生”的神奇生物,部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸,直到雨季才复苏。借助高精度CT扫描与三维重建技术,乔妥、崔心东与团队其他成员对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。
2025-12-18 10:00
气温下降容易影响呼吸系统和循环系统。
2025-12-18 09:59
在这些应用成果中,人工智能大模型赋予机器人“大脑”,具身智能赋予机器人“小脑”与“四肢”,让它们学会像人一样思考和行动。蒸汽机延伸了人类的体能,计算机延伸了人类的智能,具身智能意味着一个“人机共生”的新纪元——机器人不再是冷冰冰的机器,而是生产生活中的得力伙伴。
2025-12-18 09:50
其中,“泛在操作系统”“高性能制造”“深部固体资源流态化开采”“超级微创手术”4项体系化新名词,均为我国科学家率先提出。超级微创手术经由自然腔道、隧道、穿刺通道、多腔隙通道,构建起覆盖全器官系统的技术体系。
2025-12-18 09:49
当晨曦穿透亚马孙雨林的薄雾,一组由废旧手机改装的声学传感器正竖起“耳朵”,人工智能(AI)模型在毫秒间分辨出三公里外链锯切割树干的异常声响。这一由AI编织的生态防护网络,正以超越人类感知的速度与精度,重构全球生态环境保护的技术版图。
2025-12-18 09:46
近期,一款名为重力眼罩的产品在各大电商平台迅速走红,成为众多消费者追捧的“助眠神器”。在首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科主任医师解晓斌看来,商家宣传的“精准按压穴位”大多是营销话术,重力眼罩的助眠原理并非穴位按压。
2025-12-17 09:45
我1999年从海外回国,26年来,有两个梦日夜萦绕在脑海:一是作为一名物理学者征服世界级难题的“量子梦”,二是作为高等教育工作者为祖国培养一流人才、抢占科技高地的“强国梦”。
2025-12-17 09:40
2022年,我全职加入清华大学,建立求真书院,立志在中国本土培养更多数学人才。 展望“十五五”,国际形势风云激荡,我们要以高瞻远瞩的战略定力,在中国本土培育一批有能力、有魄力、敢于挑战前沿的年轻领军学者。
2025-12-17 09:39
《2022版中国科普期刊概览与目录》为科普成果认定提供了统一标尺。
2025-12-17 09:43
“不断地优化和发展新的专业结构,这是高校本身要做的。”北京林业大学校长李召虎表示,在高等教育不断发展的进程中,满足并引领社会发展是核心逻辑。
2025-12-17 09:23
题:抗流感、重养生,巧用中医方法安度寒冬 齐文升说,此时应尽量早睡晚起;饮食应减少生冷寒凉之物,适当食用牛羊肉、桂圆、核桃等温补食材,怕上火可适当添加银耳、百合或山药。
2025-12-17 09:46
长途出行,电动汽车、充电桩随处可见;冬天取暖,不再以烧煤为主,而转为电采暖……今天,我们身边用能电气化的场景愈发常见。
2025-12-16 10:13
记者从2026中国信通院深度观察报告会上获悉:“十四五”时期,我国6G发展处于愿景需求定义清晰、技术突破初见成效、标准研究全面启动的关键阶段。
2025-12-16 10:06
相较西方国家而言,中国现代科研体系起步较晚,直至改革开放后才重建硕博制度,科研力量逐步壮大。(作者系中国科学院院士,本报记者冯丽妃据其在新疆科普专家报告团活动中的发言整理)  《中国科学报》 (2025-12-16 第1版 要闻)
2025-12-16 10:02
种子休眠是指种子在适宜发芽的条件下仍“按兵不动”,直到环境真正安全才“启动”发芽,是农作物在驯化过程中被深刻改造的关键性状之一。研究发现,一个名为MKK3的基因通过“拷贝数+激酶活性”双轮驱动,塑造了大麦在全球不同气候区的休眠节律。
2025-12-16 09:58
区块链、云计算等技术的应用,正推动畜牧业形成从养殖到消费的全程数字化溯源体系,提升整体协同效率,创造产业协同新价值。推动数字技术与畜牧业深度融合,有赖于构建多方参与、协同推进的长效机制。
2025-12-16 09:55
作为国际上首个建成的新一代超大规模、超高精度的中微子实验装置,这里吸引着全世界的目光。细数这一年,更多创新成果从“实验室”走向“生产线”并落地应用场景,创新“势能”向经济“动能”不断转化。
2025-12-16 09:52
深海、极地,这两个词给普通人带来的是神秘又浪漫的感觉。但对于一线科研人员来说,却意味着枯燥与艰辛:在狭小的潜水器球舱里工作9个小时,为了工作甚至不敢多喝水;在零下十几摄氏度的后甲板上作业,海风吹在脸上如刀割般疼痛;在高达13级的风暴中,晕船到无法站立……
2025-12-15 09:56
12月12日中午,在北京中国科学院国家天文台会议室内,研究员刘继峰、王亚楠与中国科学院大学副教授黄样、华中科技大学教授雷卫华等正在聚焦1.2亿光年外的一场“宇宙风暴”—— 一颗恒星被超大质量黑洞撕裂,残骸形成炽热的吸积盘,并驱动喷流同步摆动。
2025-12-15 09:53
加载更多