深海鉆井防臺風(fēng)隔水管懸掛系統(tǒng)，可大大提高深海浮式鉆井平臺及隔水管系統(tǒng)對臺風(fēng)等惡劣海況的應(yīng)對能力，能夠在水深為1000—3000米的深海鉆井作業(yè)，提高鉆井水下設(shè)備的安全性，大大緩解南海臺風(fēng)期深海鉆井風(fēng)險，還能大幅降低深海油氣田開發(fā)成本。

我國深海油氣開采再添重器。5月17日，記者從中海油研究總院有限責(zé)任公司(以下簡稱研究總院)獲悉，依托國家重點研發(fā)計劃“海洋石油天然氣開采事故防控技術(shù)研究及工程示范項目”，由研究總院、中海石油深海開發(fā)有限公司等多家單位研制的世界首套適應(yīng)3000米作業(yè)水深的深海鉆井防臺風(fēng)隔水管懸掛系統(tǒng)，已通過出廠驗收專家審查，將在中國南海開展現(xiàn)場應(yīng)用。

破解深水鉆井作業(yè)難題

南海深海海域蘊藏豐富的油氣資源，然而長期以來由于南海海域臺風(fēng)頻發(fā)，深海鉆井作業(yè)效率和安全性面臨巨大的挑戰(zhàn)。

中國海洋石油集團有限公司科信部總經(jīng)理周建良介紹，深水鉆井船避臺風(fēng)作業(yè)時，一般情況下需要解脫底部隔水管總成(LMRP)，回收所有的鉆井隔水管，然后航行鉆井船離開臺風(fēng)影響的海域。當(dāng)水深相對比較淺的時候，例如小于1000米時，這種方式可行。但是隨著作業(yè)深水勘探邁向更深的水域，在深水尤其是超深水區(qū)域，這種應(yīng)對臺風(fēng)的方案就難以實施了。

其原因在于，常規(guī)的避臺風(fēng)方案時間較長。根據(jù)測算，當(dāng)作業(yè)水深超過1500米時，深水鉆井船為應(yīng)對臺風(fēng)至少需要提前4天開始準(zhǔn)備，然而目前天氣預(yù)報最多只能精準(zhǔn)預(yù)測4至5天，很難從容做好應(yīng)對。另外，中國南海的臺風(fēng)期很長，一般每年從6月持續(xù)到11月，在此期間，深海海域鉆井作業(yè)不得不面臨停工停產(chǎn)，嚴重影響深海油氣田開發(fā)的進程。此前，國外公司在南海作業(yè)多次遭遇臺風(fēng)襲擊，甚至由于沒有應(yīng)對臺風(fēng)的技術(shù)措施和裝備，曾經(jīng)發(fā)生過作業(yè)裝備墜海的事故，經(jīng)濟損失慘重。

針對中國南海的環(huán)境條件，如何保證平臺和隔水管等鉆井系統(tǒng)的安全，如何高效安全應(yīng)對臺風(fēng)，成為困擾深水鉆井的一大難題。依托國家重點研發(fā)計劃的支持，研制團隊在實際操作中積極探索，最終取得技術(shù)突破。

即將在一線開展海試

“該裝備系統(tǒng)具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)，研究總院聯(lián)合攻克了20余項關(guān)鍵技術(shù)。”研究總院的相關(guān)人士說，該系統(tǒng)基于我國南海深海油氣開發(fā)環(huán)境條件設(shè)計，懸掛隔水管可以適應(yīng)百年一遇以上的惡劣海洋環(huán)境條件;系統(tǒng)實現(xiàn)了對懸掛鉆井隔水管水下裝備載荷和運動狀態(tài)的在線監(jiān)測，可以及時掌握系統(tǒng)的安全狀態(tài);針對懸掛隔水管在惡劣環(huán)境條件下的動載控制，研制團隊創(chuàng)新性設(shè)計出一套主動節(jié)流動載控制液壓系統(tǒng)，可以有效降低懸掛隔水管動態(tài)載荷，提高懸掛隔水管在臺風(fēng)等極端工況下的安全性。

研究人員介紹，該系統(tǒng)裝備可大大提高深海浮式鉆井平臺及隔水管系統(tǒng)對臺風(fēng)等惡劣海況的應(yīng)對能力，能夠在水深為1000—3000米的深海鉆井作業(yè)。在遭遇臺風(fēng)等惡劣海況時，提供更長的井筒處置時間，提高鉆井水下設(shè)備的安全性，大大緩解南海臺風(fēng)期深海鉆井風(fēng)險。此外，該裝置可應(yīng)用于開發(fā)井批鉆作業(yè)期間的懸掛隔水管井間移位，避免反復(fù)起下隔水管與防噴器，大幅降低深海油氣田開發(fā)成本。

研究總院研制團隊負責(zé)人許亮斌解釋，根據(jù)對國外深水鉆井隔水管懸掛模式的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前的作業(yè)程序復(fù)雜耗時，緊急情況下可操作性較差。而該項目研發(fā)的隔水管軟懸掛系統(tǒng)裝備，提供了一種操作簡單且緊急情況下可操作性強、能快速實現(xiàn)軟懸掛的裝置及懸掛方法。同時，項目具有補償功能的動態(tài)緩沖液壓系統(tǒng)設(shè)計，提高了隔水管對惡劣海洋環(huán)境的適應(yīng)能力。

據(jù)了解，深海鉆井防臺風(fēng)隔水管懸掛系統(tǒng)目前已啟程運往南海海試地點，即將開展海試，未來在國內(nèi)外油氣田及鉆井承包商的深水鉆井平臺具有良好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞： 大國重器 深海油氣 抗臺風(fēng) 深水鉆井