科技创新铸利剑 挺进深海采油气

盛夏时节，距海南省三亚市150公里的陵水海域，蔚蓝色海面上，一座黄色的“钢铁城堡”巍然伫立。

这是我国自主研发建造的、全球首座10万吨级深水半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站作业平台，也是我国首个自营勘探开发的超深水大气田“深海一号”的枢纽。

自2021年正式投产以来，“深海一号”已累计产气超过80亿立方米，生产凝析油超过80万立方米，为国家能源安全保驾护航。

“深海一号”能源站。受访者供图

当前，深水已成为全球油气资源重要接替区。按照国际惯例，一般将水深超过300米海域的油气资源定义为深水油气，1500米水深以上称为超深水。

从浅水到深水，水深的量变会带来油气开采难度的质变。一套安装在水下1500米深处的设备，受到的压力相当于一个指甲盖要承受150公斤的重量，这对深水油气装备制造和技术水平提出了极高要求。

“‘深海一号’工程关键设施包括1座10万吨级半潜式生产储油平台、16根聚酯系泊缆和6根钢悬链立管、200余公里的海底管道和11口深水天然气开发井。”中国海油资深技术专家刘书杰表示，它的建成投产，标志着我国海洋油气自主开发能力实现了从300米深水到1500米超深水的历史性跨越。

近日，2023年度国家科学技术奖在京揭晓。其中，“‘深海一号’超深水大气田开发工程关键技术与应用”项目获得2023年度国家科学技术进步奖一等奖。

把时钟拨回到10年前。2014年，我国首次在深水自营勘探发现高产大气田——“深海一号”。当时国内尚无独立开发的成熟技术和经验。怎么采，用什么采？且这是一个既产天然气又有伴生凝析油的大气田，按照传统开发方式，新建一条凝析油海底管线成本过高。

“深海一号”正在开展凝析油外输作业。徐海舟摄

“能不能将产出的凝析油先储存在平台的立柱里？”项目团队成员李达提出了一个大胆设想。两年后，一座半潜式浮式平台设计方案横空出世。借助“保温瓶内胆”的理念，“深海一号”平台下部船体采用全球首创的立柱储油技术，在立柱中设置了4个凝析油舱。

为满足“深海一号”生产平台“30年不回坞”的高质量设计标准，时任“深海一号”开发工程项目组深水管缆部经理的侯静和团队成员开始研究生产平台配套的钢悬链立管。购买是最简单的办法，然而在进行技术性谈判时，对方强硬的态度令谈判陷入僵局。

2019年，侯静和团队成员联合国内供货商，着手推进钢悬链立管国产化。2021年5月，6条钢悬链立管铺设作业顺利完成，国产钢悬链立管在“深海一号”成功应用，节省费用约2000万元。

在“深海一号”大气田开发过程中，类似这样的创新故事不胜枚举。经过技术攻关，项目团队创造敞口结构物横向滑移装船最大吨位3.3万吨的业界纪录，实现超大结构物半漂浮精准合龙；首创超深水气侵早期监测预警技术，研发深水井筒完整性、高效防砂和上下部一体化完井技术，保障超深水井作业安全，降低深水钻完井作业费用。

“深海一号”能源站。受访者供图

多位专家表示，“深海一号”实现了我国深水油气开发和深水海洋工程装备技术的重大突破，技术成果成功推广至“海葵一号”“海油观澜号”等重大工程，使我国成为全球范围内第3个具备超深水油气资源自主开发能力的国家。这也为全球经济安全开发深海油气资源提供了先进可靠的“中国方案”。

值得一提的是，“深海一号”能源站建造过程中，中国海油联合企业和高校建立产学研用机制，促成10余项关键成套设备国产化，带动了我国造船、钢铁、机电等行业进步，推动了国内深水油气装备产业链发展。

以深水系泊聚酯缆为例，一家供货商负责人说：“项目团队帮助我们改造了聚酯缆试验测试平台，共同探索深海聚酯缆的拉力、强度、抗疲劳性等指标参数，推动产品研发成功。‘深海一号’项目之后，相继有其他油气公司慕名而来，2021年我们的聚酯缆产品首次走出了国门。”

碧海丹心，能源报国。目前，“深海一号”二期工程正在加紧建设，建成后可使“深海一号”天然气储量从1000亿立方米增至1500亿立方米，高峰年产量从30亿立方米增至45亿立方米，进一步保障经济社会发展用能需求。

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(责编：郝帅、高雷)