在1500米水深海域的上空，鳥瞰“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)。李彥昭 攝

直升機(jī)劈開云霧，汪洋之上，一座亮黃色的“鋼鐵城堡”漸入眼簾。這是距海南省三亞市150公里，我國(guó)自主研發(fā)建造的、全球首座10萬(wàn)噸級(jí)深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)——“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)，也是“深海一號(hào)”超深水大氣田的心臟。“建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的重大戰(zhàn)略任務(wù)。要推動(dòng)海洋科技實(shí)現(xiàn)高水平自立自強(qiáng)，加強(qiáng)原創(chuàng)性、引領(lǐng)性科技攻關(guān)，把裝備制造牢牢抓在自己手里，努力用我們自己的裝備開發(fā)油氣資源，提高能源自給率，保障國(guó)家能源安全。”2022年4月10日，習(xí)近平總書記連線“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)作出重要指示。“總書記的連線囑托對(duì)我們是極大的鞭策。”中國(guó)海油海南分公司陵水—崖城作業(yè)公司總經(jīng)理李勁松告訴記者，為端牢能源飯碗，投產(chǎn)近三年來，“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)歷經(jīng)多次改造升級(jí)，“我們通過技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行智能化改造，實(shí)現(xiàn)了遙控生產(chǎn)，即便在臺(tái)風(fēng)期間，‘深海一號(hào)’也不會(huì)‘掉線’。”中國(guó)海油海南分公司“深海一號(hào)”氣田總監(jiān)李治遙指遠(yuǎn)方：“166公里外的崖城海域，‘深海一號(hào)’二期工程也在穩(wěn)步推進(jìn)，項(xiàng)目投產(chǎn)后，可使‘深海一號(hào)’大氣田整體高峰年產(chǎn)量由30億立方米提升至45億立方米，進(jìn)一步提高我國(guó)深水油氣產(chǎn)能。”牢記總書記的囑托，一曲來自深海的回響愈發(fā)激昂。

一方“試煉場(chǎng)” 

穿梭于這座“鋼鐵叢林”中，記者不由得感嘆其設(shè)計(jì)之匠心獨(dú)具，結(jié)構(gòu)之龐雜繁復(fù)，建造之嚴(yán)絲合縫。“它是中國(guó)海洋石油工業(yè)的集大成之作。”李勁松如此評(píng)價(jià)。這也就不難理解，“深海一號(hào)”緣何備受關(guān)注。

“深海一號(hào)”能源站是“深海一號(hào)”氣田的核心，是一個(gè)由24萬(wàn)個(gè)零部件組成的海上機(jī)器島。圖為“深海一號(hào)”能源站航拍照片。徐海舟 攝

2021年6月25日，“深海一號(hào)”大氣田正式投產(chǎn)。“這只是一個(gè)開始。”李勁松說，對(duì)海洋石油人而言，“深海一號(hào)”是一個(gè)生產(chǎn)平臺(tái)，更是一個(gè)大型綜合性試驗(yàn)平臺(tái)。“近三年時(shí)間，我們?cè)谶\(yùn)維過程中，還要對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行采集、分析，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，沉淀技術(shù)。”這種優(yōu)化與沉淀，可以體現(xiàn)在安全生產(chǎn)過程中。“在原來防火防爆的基礎(chǔ)上，我們進(jìn)一步優(yōu)化了自動(dòng)化檢測(cè)和響應(yīng)體系，對(duì)原來相對(duì)過時(shí)的檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行了淘汰。”李勁松舉例，現(xiàn)在，整個(gè)平臺(tái)的天然氣泄漏和各種火警監(jiān)測(cè)范圍更廣、更精準(zhǔn)，自動(dòng)響應(yīng)設(shè)備更加完善，平臺(tái)的安全等級(jí)有了大幅提升，有利于深海特色安全體系的建設(shè)。也可以體現(xiàn)在每一個(gè)“首次”來臨時(shí)。“比如，2023年，我們進(jìn)行了首次海管清管作業(yè)、首次凝析油艙清艙檢測(cè)作業(yè)。”李治介紹。“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)的4個(gè)立柱內(nèi)分別布設(shè)有單艙容量達(dá)5000立方米的凝析油艙，可用于安全儲(chǔ)存深海天然氣開采過程中分離產(chǎn)生的凝析油，是“深海一號(hào)”3項(xiàng)世界級(jí)創(chuàng)新技術(shù)之一。“為了確保平臺(tái)凝析油艙處于良好運(yùn)行狀態(tài)，掌握艙內(nèi)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，我們會(huì)定期開展清艙檢測(cè)作業(yè)。”李治說，“‘深海一號(hào)’作業(yè)平臺(tái)的凝析油艙整體呈雙‘L’構(gòu)型布設(shè)在平臺(tái)船體中，深度超過48米，是國(guó)內(nèi)海上油氣田生產(chǎn)裝置中深度最深、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的異型油氣存儲(chǔ)艙室。”中國(guó)海油海南分公司“深海一號(hào)”氣田生產(chǎn)監(jiān)督張寶對(duì)于在制定凝析油艙洗艙方案時(shí)所遭遇的挑戰(zhàn)記憶猶新。“由于沒有經(jīng)驗(yàn)可循，作業(yè)前，我們對(duì)如何將艙室惰化和讓工作人員安全進(jìn)出艙進(jìn)行了反復(fù)探討。”張寶回憶稱，“在推翻了多個(gè)方案后，最終，我們發(fā)揮集體力量進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，抓住關(guān)鍵難點(diǎn)，從初始人員進(jìn)入等細(xì)節(jié)問題逐一分析，創(chuàng)新了一種異型凝析油艙洗艙作業(yè)人員進(jìn)出艙方法。”“檢測(cè)結(jié)果表明艙室運(yùn)行狀態(tài)良好、平臺(tái)設(shè)計(jì)契合深海油氣開發(fā)實(shí)際需求，充分驗(yàn)證了由我國(guó)首創(chuàng)的深水半潛式儲(chǔ)卸油生產(chǎn)平臺(tái)設(shè)計(jì)的可靠性和先進(jìn)性，對(duì)于我國(guó)油氣開發(fā)進(jìn)一步走向深海、實(shí)現(xiàn)海洋科技高水平自立自強(qiáng)具有重要意義。”李治頗以為榮。這也正是李勁松所指的“試煉場(chǎng)”的作用。“我們肩負(fù)的是構(gòu)建深海油氣開發(fā)運(yùn)維各項(xiàng)制度體系的重任。經(jīng)過努力，一套完整的從開發(fā)到生產(chǎn)運(yùn)維的管理體系和技術(shù)體系已經(jīng)建立起來，后期可推廣復(fù)制。這是非常重要的一個(gè)技術(shù)成果。”不容小覷的是，“在此過程中，深水人才隊(duì)伍也初具規(guī)模，為進(jìn)一步走向深遠(yuǎn)海奠定了基礎(chǔ)。”李勁松認(rèn)為，做好人才儲(chǔ)備也是“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)所承載的使命。

發(fā)力智能化

“對(duì)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)字化改造升級(jí)，是培育新質(zhì)生產(chǎn)力的一個(gè)重要手段。”在“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)的中控室，李勁松向記者介紹道，“你看，這個(gè)是‘正常/臺(tái)風(fēng)模式切換’的旋鈕，通過模式切換，陸上的控制中心就可以接管平臺(tái)上的所有操作，不用再停產(chǎn)了。”順著李勁松手指的方向，記者注意到，在一排白色、黑色、黃色、綠色按/旋鈕相間的操作面上，“正常/臺(tái)風(fēng)模式切換”旋鈕看上去并無(wú)二致。但正是有了這個(gè)“平平無(wú)奇”的旋鈕，2023年，“深海一號(hào)”成為世界首個(gè)具備遙控生產(chǎn)能力的超大型深水半潛式生產(chǎn)儲(chǔ)油平臺(tái)。

中國(guó)海油海上作業(yè)團(tuán)隊(duì)管理運(yùn)營(yíng)“深海一號(hào)”能源站，確保平臺(tái)設(shè)備處于良好狀態(tài)，保障氣田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。圖為海上作業(yè)人員對(duì)平臺(tái)吊機(jī)進(jìn)行維保檢修。吳顯松 攝

“每年的有效生產(chǎn)時(shí)間增加了10天，相當(dāng)于整個(gè)氣田提效大約3%，每年增加天然氣供應(yīng)能力6000萬(wàn)立方米。”李勁松說。這只是“深海一號(hào)”智能化探索的開始。隨著油氣開發(fā)不斷向深海進(jìn)軍，數(shù)字化和智能化技術(shù)的應(yīng)用變得至關(guān)重要。通過三維仿真交互模擬，“深海一號(hào)”構(gòu)建了一整套深水氣田的全流程數(shù)字孿生系統(tǒng)。比如開發(fā)階段。水下氣藏是一個(gè)看不見、摸不著的“黑箱子”，通常埋藏在較深的海底，具有特殊的開采挑戰(zhàn)和技術(shù)要求，海底地質(zhì)條件、水深、水溫、壓力等因素對(duì)氣藏的形成、儲(chǔ)量和開采方式都有重要影響。同時(shí)，由于水下環(huán)境的復(fù)雜性和危險(xiǎn)性，開采水下氣藏需要高度專業(yè)化的設(shè)備和技術(shù)。“為了有效開發(fā)水下氣藏，我們利用AI算法模擬多種開采方案，精確構(gòu)建海底數(shù)值模型，優(yōu)化每口井的產(chǎn)量分配，大大提高了氣田的開發(fā)效率。”李勁松解釋。再如油氣處理和外輸環(huán)節(jié)。“建立了全過程動(dòng)態(tài)模型，通過在中控室的操作，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整200多套設(shè)備設(shè)施，確保油氣處理的高效與安全。甚至在油氣被開采到平臺(tái)之前，系統(tǒng)就能模擬不同生產(chǎn)條件下的運(yùn)行效果，尋找最佳的工藝參數(shù)，以降低能耗。”據(jù)統(tǒng)計(jì)，“深海一號(hào)”每百萬(wàn)噸產(chǎn)量的用工人數(shù)是28人，中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司的平均數(shù)是76人。側(cè)面印證了“深海一號(hào)”較高的自動(dòng)化程度。“除了智能化、自動(dòng)化，我們還利用數(shù)字化手段開展業(yè)財(cái)融合的探索，從業(yè)務(wù)一開始就跟蹤費(fèi)用使用情況，便于精確掌握生產(chǎn)成本，及時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)干預(yù)和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)降本增效。”李勁松認(rèn)為，這些都是打造新質(zhì)生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。“你明年再來，可以戴上虛擬眼鏡到深海去走一圈了。”李勁松信心滿滿地告訴記者，“你可以沿著海底管線一路走上來，把天然氣走過的地方都走一遍，身臨其境去體會(huì)深海油氣開發(fā)到底什么樣。”在數(shù)字化的加持下，一場(chǎng)沉浸式的深海工業(yè)之旅呼之欲出。

打造“PLUS”

2月28日，“深海一號(hào)”二期綜合處理平臺(tái)海上安裝作業(yè)全部完成，標(biāo)志著我國(guó)南部海域首個(gè)“四星連珠”海上天然氣田生產(chǎn)集群順利建成。李治介紹，“深海一號(hào)”二期是我國(guó)首個(gè)深水高壓項(xiàng)目，采用“水下生產(chǎn)系統(tǒng)+淺水導(dǎo)管架處理平臺(tái)+深水半潛式平臺(tái)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)”模式開發(fā)。

作為海上油氣田的“主動(dòng)脈”，海底管線在保障海洋油氣平穩(wěn)輸送的同時(shí)，有可能出現(xiàn)“血栓”阻塞或“斑塊”腐蝕等問題。如何破題?中國(guó)海油“深海一號(hào)”二期總包項(xiàng)目總工程師孫志廣介紹，發(fā)球管匯集海洋油氣“樞紐站”和“血管疏通器”等功能為一體，能夠遠(yuǎn)程控制實(shí)施深水海管清管作業(yè)，是深水油氣田開發(fā)的核心裝備之一。5月2日，最新消息傳來，“深海一號(hào)”二期工程發(fā)球管匯在天津建造完工，標(biāo)志著我國(guó)深水油氣裝備自主設(shè)計(jì)建造關(guān)鍵技術(shù)取得重要突破。“深海一號(hào)”二期發(fā)球管匯的發(fā)球裝置中預(yù)埋6枚清管球，管匯重達(dá)360噸、設(shè)計(jì)工作水深1000米，均為目前全球同類裝備最大。管匯可根據(jù)遠(yuǎn)程指令在海底“悄無(wú)聲息”地完成清管球發(fā)射入管和清管的全部操作。由于需要長(zhǎng)期在低溫、高壓、腐蝕等嚴(yán)苛環(huán)境下免維護(hù)服役25年，對(duì)設(shè)計(jì)、建造技術(shù)及工藝質(zhì)量都提出了極高要求。“面對(duì)全球最高級(jí)別驗(yàn)收要求、世界級(jí)難度的小管徑焊接等挑戰(zhàn)，我們自主開發(fā)28種焊接新工藝，成功實(shí)現(xiàn)多種關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化，攻克了深水智能控制、自動(dòng)發(fā)球等多項(xiàng)難題，系統(tǒng)掌握了深水發(fā)球管匯自主設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和工程應(yīng)用成套關(guān)鍵技術(shù)。”孫志廣說。李勁松介紹，作為核心生產(chǎn)裝置，“深海一號(hào)”作業(yè)平臺(tái)將根據(jù)二期工程建設(shè)需求繼續(xù)開展升級(jí)改造。改造后，該作業(yè)平臺(tái)將成為中國(guó)最大深水氣田群的控制中樞，具備對(duì)23口深水氣井和2套水下生產(chǎn)系統(tǒng)的控制能力。投產(chǎn)以來，“深海一號(hào)”大氣田一直保持穩(wěn)定供氣狀態(tài)，持續(xù)向粵港澳大灣區(qū)和海南自貿(mào)港同時(shí)供氣。截至目前，累計(jì)供氣量達(dá)80億立方米，夠400萬(wàn)戶家庭一年的用氣量。

未來，超深水海洋油氣將是我國(guó)油氣資源增儲(chǔ)上產(chǎn)的重點(diǎn)方向。“我們的目標(biāo)就是挺進(jìn)蔚藍(lán)深海，扎實(shí)推進(jìn)南海萬(wàn)億大氣區(qū)建設(shè)。”李勁松胸有成竹地說，“我們?cè)跀?shù)智化鉆采技術(shù)與裝備研發(fā)等方面培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，也獲得了突破性進(jìn)展，為我國(guó)深水油氣的高效勘探開發(fā)生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的智慧化支撐。”