项目名称:“深海一号”超深水大气田开发工程关键技术与应用
类型及等级:2023年度国家科学技术进步奖一等奖
▶主要完成单位:
中海油海南能源有限公司,中海石油(中国)有限公司,中海油研究总院有限责任公司,中海石油(中国)有限公司海南分公司,中海石油(中国)有限公司湛江分公司,海洋石油工程股份有限公司,中海油田服务股份有限公司,海洋石油工程(青岛)有限公司,中海油深圳海洋工程技术服务有限公司,中海油能源发展股份有限公司
▶项目简介:
该项目历经多年攻关与探索,在4个方面实现核心技术突破,构建了超深水油气田经济安全高效开发工程体系,建成1500米水深“深海一号”大气田示范工程。成果使我国成为继美国、挪威后第三个完整掌握超深水油气自主开发能力的国家,可覆盖世界70%的深水气田开发,为全球深海油气资源开发提供了中国方案。
“深海一号”是我国首个自营超深水大气田,于2014年勘探发现,天然气探明地质储量超千亿立方米,最大作业水深超过1500米,于2021年6月25日正式投产,截至目前累产天然气超过80亿立方米,是我国迄今为止自主发现的水深最深、勘探开发难度最大的海上气田,也是我国华南地区“由海向陆”保供的主力气田。
“深海一号”超深水大气田工程关键设施包括1座十万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。它的建成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。
中国海油技术专家介绍,“深海一号”项目开创了极恶劣海况下超深水气田经济开发新模式,破解了超大吨位结构物建造总装、动态管缆长期安全服役和安全高效钻完井等关键技术难题,创新点主要集中在4个方面:
一是首创“水下生产系统回接半潜式生产储油平台”气田开发新模式,首次提出南海深水海浪谱模型及风谱,揭示了半潜式生产储油平台低频纵摇机理,世界首创半潜式生产平台“内胆式”立柱储油技术,研发世界首座十万吨级半潜式生产储油平台。
二是创建十万吨级半潜式生产储油平台完整建造体系,世界首创大敞口结构物“预斜回正”载荷横向转移技术,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,同时世界首创十万吨级超大结构物大变形半漂浮精准合龙模式,对接精度达到±3毫米的世界领先水平。
三是建立南海恶劣海况超深水动态管缆总体设计与验证系统,揭示深吃水多立柱船体波流耦合涡激运动响应规律,突破超大跨度动态管缆极限强度控制和亿次循环荷载作用下疲劳损伤抑制难题,实现18英寸钢悬链立管在1500米水深半潜式生产平台的世界首次应用,改变了国际工程公司关于“南海无法使用钢悬链立管”的判断。
四是创新超深水复杂开发井安全高效钻完井技术,首创超深水海底气侵早期监测预警技术,井控预警时间大幅提前,有效保障超深井井控安全,同时创新井筒完整性、超深水双线并行作业技术,研发多流道旁通筛管和上下部一体化高效完井技术,工期费用相比同海域外方作业者显著降低。
“深海一号”项目取得的巨大成功,使得我国成为继美国、挪威后全球范围内第三个具备超深水油气资源自主开发能力的国家,也为世界范围内其他国家和地区经济安全开发深海油气资源提供了先进可靠的中国方案。