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中国海油崖城13-4气田自主创新锻炼深水队伍

来源:中国海洋石油总公司
2012-06-20
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  中国海油所属的崖城13-1气田是中国海上第一个大气田,1996年1月12日投产以来,一直向香港供气。经过10余年的开发,2007年以后崖城13-1气田的产能开始衰减,为香港供气的缺口随之增大,新气源的加入迫在眉睫。就在这时,位于崖城13-1气田东北方向21公里那个“沉睡”中的边际油田——崖城13-4气田进入了大家的视野。

  时至今日,那片海域依然平静如初,但水下不到100米深的海底却彻底换了一副模样,3座水下采油树、水下管汇、8英寸22.5公里长的海底管道和两段总长22.5公里的脐带缆等开发设施已放置在海底,几千米地层下的气体正在等待投产指示的一声令下,便源源不断地经崖城13-1气田送往香港的千家万户。

  崖城13-4气田成功开发的背后伴随着更深一层的意义:在气源不足的情况下,以经济可行的方式开发边际气田,填补现有缺口,稳固了对香港用户的天然气供应;同时,崖城13-4气田的开发为深水油气田水下开发技术做了成功的尝试,是中国海油从浅海走向深海的一次富有成效的探索和实践;另一方面,艰难创新20余项工艺、技术,多项创新属于国内首次,成功走出深水开发的国产化之路。

  昔日被“香饽饽”“尘封”今成

  崖城13-4气田,1999年被发现,2002年勘探发现地质储量43亿立方米,是典型的边际气田。气田所处海域水深不到100米,与崖城13-1气田相距不到20公里。在国际油价低迷的时期,像崖城13-4这样被“尘封”的边际油气田并不在少数。

  打开这层“封条”是因为一纸合同。因为崖城13-1气田产量的递减,供向香港的天然气已很难满足合同中签订的供应量,如不及时补充气源,合同将中止,公司的效益和信誉都会受到影响。

  经过审慎的考察和仔细的计算,中海石油(中国)有限公司湛江分公司(下称湛江分公司)决定开发崖城13-4气田。

  “从某种意义上来讲,崖城13-4气田的开发,有牵一发而动全身的效果。这种周边边际油田向中心平台供给的模式一旦成功,不仅可以保证向下游客户供应稳定、清洁的能源,还将对我们今后开发边际油气田具有重要的参考和启示作用。”虽然崖城13-4气田的产量并不高,但湛江分公司总经理谢玉洪却特别看重这个项目。在他的心中,还有一种更长远的考量,那就是尝试以准深水的模式开发,为南海西部油田今后走向深水练兵。

  小马配好鞍,把浅水做“深”

  依托崖城13-1气田现有生产设施联合开发崖城13-4气田,在这样一个基本思路下,湛江分公司经过反复的对比和优选,综合考量经济型、可推广性,一个全新的思路如剥茧抽丝般浮现出来——采用水下采油树钻完井、水下生产装置采气、将产出的多相气液经海底管道引入崖城13-1平台处理。

  “这种开发方式,在国内自营油气田中还未有先例,但同时也是未来开发深水油气田的必然选择。若成功开发,将为深海气田开发做好技术储备。”湛江分公司副总经理柯吕雄说。崖城13-4气田的开发从设计之初就极具发展的眼光,不仅要求确保高质量、按计划产出天然气,更重要的是希望通过这个项目,在技术创新、设备改造和管理模式上进行一系列探索。

  “缺技术、缺人才、缺工期、缺资金。”该项目组经理周声结坦言,项目组成立之初困难重重,从水平井钻完井作业到3座水下采油树安装,从水下管汇设计、安装再到海底管道研发、铺设,从脐带缆采购运输、铺设再到崖城13-1平台改造、调试,项目开发的每一步都挑战不断。

  最终,湛江分公司在策划、设计、制造这套生产装置时,完全按照满足水深3000米、作业压力达1000磅/平方英寸、耐酸防腐的深水应用工况开展。为什么一个水深不足100米的边际气田要如此“大动干戈”?谢玉洪为我们破题:“深水油气田的开发有众多关键技术难题亟待解决,此项目将为开发南海深水打基础。”

  自主创新,致力“国产化”

  水下采油树是深水开发生产系统的关键设备,在国外使用广泛,但在中国自营油气田尚无应用先例。未来中国海油开发深水,这是必须要突破的环节。

  为此,湛江分公司查阅大量英文文献,远赴新加坡、马来西亚调研学习,组织多次技术交流和水下采油树技术方案审查,创造性地解决了平台吊车能力不足和甲板空间有限的难题,在恶劣的海况下有效应对了各种突发状况,保证了现场的连续作业和安全作业。最终,项目组成功完成水下采油树的自主安装,为深水开发积累了重要经验。

  海底管道是边际油气田开发最“头疼”的部分。长期以来,国内油田的海管大多依赖进口,成本十分昂贵,定制时间很难控制。“这是莫大的‘负担’,”工程项目组副经理祁嘉朋说,“而崖城13-4气田的海底管道,要对未经处理的混合井液进行长距离输送,对管道的耐腐蚀性、耐酸性、承压系数要求更高。”

  项目组再次从零开始,利用到国外厂家参观考察、学习培训获得的知识,联手国内知名钢管制造厂,首次在国内展开双金属复合海管研制。研制过程中几经考验,项目组没日没夜实验。那段日子,驻厂的几位项目组成员都被笑称为“带黑眼圈的钢铁侠”。按照相同的思路,项目组一鼓作气,成功甩掉深水油气田开发必选——水下管汇的进口依赖,研制了具有自主知识产权的水下管汇PLEM/PLET。

  最终,可直接用于3000米水深的海底管汇、水下管道连接器、双金属复合海管第一次实现国产。中国海油用一个小项目填补了复合管道选材和机械复合制管在国内的空白,打破了国外技术的垄断。经此项目,中国海油所涉产品及服务在未来的油气田开发甚至国内其他行业都有广泛的应用前景。

  敢吃“螃蟹”,炼人又育人

  为了学习国外的先进技术,项目组先后派出40余人次前往英国、印尼、澳大利亚等国学习,湛江分公司5年的出国名额都用在此项目上。

  “项目组成员通过出国学习,开拓了思维、扩展了视野,不仅学到了先进的工艺、技术,也学到了先进的管理经验。更难得的是,他们将学到的知识大胆进行了国产化试验,产学研紧密结合,最终使项目获得成功,整个项目在钻完井和海洋工程方面创新达25项。”周声结说。

  年仅30岁的王文龙,是项目组管缆部经理兼平台部的结构工程师,拥有6年的海洋工程从业经验,这次还是他第一次承担项目管理工作。此前,他对这类“深水装置”的安装、铺设所知甚少。王文龙一直感觉那段时间的压力非同以往。

  “通过这么一个艰难行进的项目,无论是在项目现场管理,还是与深水、边际油气田开发相关的设备安装和铺设操作,因为应对过太多的复杂局面,所以积累的经验也就更加丰富。这点让我们非常庆幸!”王文龙说。通过这个项目成长起来的年轻人不在少数。项目组21人,平均年龄只有31岁。面对国外的工艺垄断和技术壁垒,他们常用这样一句话开始自己的“吃螃蟹之旅”:这玩意儿也没啥稀奇,咱们自己做!

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