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

  • 习近平出席APEC第三十二次领导人非正式会议

  • 2025北京马拉松举行

独家策划

推荐阅读
HPV疫苗自2025年11月10日正式纳入国家免疫规划,2011年11月10日后出生的满13周岁女孩可以免费接种双价HPV疫苗。
2025-10-31 10:16
近日,飓风“梅利莎”横扫加勒比地区,成为近年来影响该地区最猛烈的飓风之一。
2025-10-31 10:14
10月30日下午,在中国科学院大连化学物理研究所(以下简称大连化物所),得知同事张洪章即将到“太空”出差的好消息,科研人员纷纷送上祝福:“好好照顾自己,好好完成任务。
2025-10-31 10:02
据新一期《天体物理学快报》报道,LIGO-Virgo-KAGRA国际合作组织宣布,他们在去年10月和11月探测到两起极为特殊的、由黑洞并合产生的引力波事件,分别命名为GW241011和GW241110。
2025-10-31 09:59
记者从生态环境部获悉:今年前三季度,我国环境空气质量和地表水环境质量总体持续改善。从重点区域来看,京津冀及周边地区“2+36”城市PM2.5平均浓度为33.0微克/立方米,同比下降15.6%;平均优良天数比例为73.5%,同比上升8.5个百分点。
2025-10-31 09:57
执行神舟二十一号载人飞行任务的航天员乘组由张陆、武飞、张洪章3名航天员组成。张陆担任指令长。
2025-10-30 13:03
记者10月29日从国家统计局获悉,根据国家统计局社科文司《中国创新指数研究》课题组测算,2024年中国创新指数为174.2(以2015年为100),比上年增长5.3%。
2025-10-30 10:15
绿氨作为绿氢核心载体与低碳原料,正成为钢铁、化工等高耗能行业实现深度脱碳的关键路径。
2025-10-30 10:12
记者10月29日从水利部获悉,由水利部制定的国家标准《幸福河湖评价导则第1部分:流域面积3000km2以下(含)河流》经国家标准化管理委员会批准正式发布,将于2026年5月1日起全面实施。
2025-10-30 10:06
截至2025年3月,全国已建成66处国家级智能化示范煤矿、200余处省级示范煤矿,拥有1806个智能化采掘工作面,智能开采产能占比超过50%,1.6万余个固定岗位实现无人值守。
2025-10-30 10:04
为全面反映我国在应对气候变化领域的政策行动和工作情况,29日,生态环境部发布《中国应对气候变化的政策与行动2025年度报告》并举行新闻发布会。
2025-10-30 10:00
亚太经合组织(APEC)第三十二次领导人非正式会议将于10月31日至11月1日在韩国庆州举行。
2025-10-29 10:12
近日,中国科学院金属研究所戎利建研究员团队利用自主研发的纯净化制备技术,成功实现了高纯净吨级哈氏合金C276的工业化生产。
2025-10-29 09:36
截至今年6月,我国生成式人工智能用户规模达5.15亿人,普及率为36.5%,仅上半年,用户规模就增长了2.66亿人。
2025-10-29 09:35
当掌勺者从有体温的师傅变成由代码驱动的机器,以人和环境为核心的传统监管模式也面临着新情况。
2025-10-29 09:35
今年年产量首次突破150万吨,创历史同期最高水平,这标志着我国页岩油开发从技术探索迈向规模化、稳定产出的新阶段。
2025-10-29 09:33
相信很多人都曾有过这样的体验:临睡时刻,总觉得口干舌燥,害怕会频繁起夜,但又忍不住想大口喝水。每当此时,一些人不免会担心,是不是身体出什么问题了?
2025-10-29 09:32
10月28日,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》全文发布。
2025-10-29 09:31
资料图片  深秋,去往宁夏吴忠市盐池县马儿庄村的乡道上,簌簌黄叶生出几分萧瑟。张文攀摄/光明图片  如今,马儿庄村有滩羊养殖专业合作社8家,全村滩羊年饲养量5万只,远高于封山禁牧前。
2025-10-28 08:57
培养什么人、怎样培养人、为谁培养人,是教育的根本问题,也是摆在新时代医学教育面前的重要课题。“卓越”与“有温度”相辅相成,互相支撑,共同构筑新时代医学人才的素养基石。
2025-10-28 08:55
加载更多