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

  • 习近平同埃及总统塞西会谈

  • 多方救援力量向核心区域挺进

独家策划

推荐阅读
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
高温超导带材有了更便宜、更结实的“骨架”。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉,该所科研团队成功研制出高温超导带材新型“骨架”——铁基合金基带(DW01)。用该基带制备的超导带材关键性能指标显著优于传统哈氏合金基带产品,标志着我国在实现高温超导带材核心材料自主可控上迈出重要一步。
2026-09-03 10:38
每天,我们的大脑都要承受成千上万条信息的狂轰滥炸。如果把这些经历和信息全盘照收,大脑很快就会像塞满垃圾文件的电脑一样“死机”。那么,大脑是如何在信息的海洋中去粗取精,只把最重要的事情存进长期记忆的硬盘呢?
2026-09-03 10:38
9月,昴星团伴月、月掩金星、中秋月、海王星冲日等天象将轮番登场。其中备受大家关注的中秋月,既不是“十五圆”,也不是“十六圆”,而是较罕见的“十七圆”。
2026-09-03 10:38
记者13日从国家管网集团获悉,国内首次成品油长输管道顺序输送甲醇现场试验在陕西省咸阳市顺利完成。这标志着我国成品油管道顺序输送甲醇技术实现从理论探索到工程验证的关键跨越,为跨区域绿色甲醇安全、高效输送提供了完整技术方案与实践示范。
2026-09-03 10:38
张国捷介绍,壁虎是研究性染色体演化得天独厚的类群。为此,研究团队选取了22种壁虎开展基因组学分析,其中20个物种的性别决定机制明确,包含3种环境依赖型、6种XY基因型、11种ZW基因型,另有两个外群物种作为对照。研究还发现,上述17个由基因型性别决定的壁虎物种拥有20条性染色体,这些染色体分别起源于17条不同的祖先染色体。
2026-09-03 10:28
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
恒星形成率降到约四成,作为重要“气罐”的中性氢却仍保有七成以上。宇宙为何“有气难成星”?
2026-09-02 12:06
9月1日,以“科技改变生活 创新赢得未来”为主题的2026年全国科普月活动全面启动。
2026-09-02 12:21
今年夏天,全国用电负荷持续高位运行,屡创新高。这份“负荷迎峰值、居民却无感”的反差并非偶然,而是得益于我国电力系统的稳定供应,彰显了我国新型能源体系建设的显著成效。
2026-09-02 12:20
作为装置“心脏”的超导磁体性能,往往决定了这些装置能在冲击极限的路上走多远。通上电流的瞬间,超导线圈要承受巨大电磁力的拉扯。此时,一根看上去不起眼的“金属带子”成了决定“心脏”承受力的关键。
2026-09-02 12:12
随着全球气候变化的加剧,干旱已成为威胁森林生态系统稳定与制约林木生长的主要环境因子。
2026-09-02 10:45
中共中央、国务院日前转发了《中央宣传部、司法部关于开展法治宣传教育的第九个五年规划(2026—2030年)》,标志着全民普法正式开启“九五”的新周期。
2026-09-01 09:42
开学季来临,从近红外光醒脑仪、α脑波音频智慧仪,到加入红光模块的哺光台灯、模拟户外远眺的雾视屏……各类宣称能“醒脑”“护眼”的产品在电商平台热卖。他进一步指出,儿童颅骨厚度、密度与成人差异显著,目前尚无任何一项权威神经科学研究支持健康儿童使用此类设备。
2026-09-01 09:36
2026中国国际大数据产业博览会上,观众围观机器人表演。文生图、文生视频、音乐生成等一系列智能服务背后,核心驱动便是词元。用国家数据发展研究院院长胡坚波的话说,词元的生产就是以算力作为底座、以数据作为语料、以模型作为中枢来开展智能的工作。
2026-09-01 09:31
长期以来,美国亚利桑那州布莱克河西支流的本土阿帕奇鳟和圆尾鳅,一直难以与入侵的溪红点鲑竞争。研究超级雄鱼的科学家已经锁定了另外10个目标,包括白斑狗鱼、玻璃梭鲈、斑点叉尾鮰,甚至牛蛙。
2026-09-01 09:29
UDP-葡萄糖从细胞质一侧进入亲水口袋,神经酰胺则从膜内侧“横向”滑入疏水通道,两条通道最终在催化中心汇合。在此基础上,他们进一步解析了UGCG与多种代表性抑制剂结合的结构,试图看清药物究竟如何把这道“总闸门”关小。
2026-09-01 09:26
冰川持续消融直接推动高原冰湖数量、面积大幅增长,极大加剧了冰湖溃决洪水、泥石流等灾害风险。
2026-08-31 10:00
“咩——”眼下,新疆籽用西葫芦陆续成熟,双河市石峪镇的千亩籽用西葫芦地里,来了群特殊的“帮手”。每年8月,山区牧场的牧草逐渐进入枯萎期,牧民便会和籽用西葫芦种植户们提前联系,协商把羊群转场到这里。
2026-08-31 09:59
加载更多