在1500米水深海域的上空，鸟瞰“深海一号”作业平台。李彦昭 摄
直升机劈开云雾，汪洋之上，一座亮黄色的“钢铁城堡”渐入眼帘。这是距海南省三亚市150公里，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”作业平台，也是“深海一号”超深水大气田的心脏。“建设海洋强国是实现中华民族伟大复兴的重大战略任务。要推动海洋科技实现高水平自立自强，加强原创性、引领性科技攻关，把装备制造牢牢抓在自己手里，努力用我们自己的装备开发油气资源，提高能源自给率，保障国家能源安全。”2022年4月10日，习近平总书记连线“深海一号”作业平台作出重要指示。“总书记的连线嘱托对我们是极大的鞭策。”中国海油海南分公司陵水—崖城作业公司总经理李劲松告诉记者，为端牢能源饭碗，投产近三年来，“深海一号”作业平台历经多次改造升级，“我们通过技术创新进行智能化改造，实现了遥控生产，即便在台风期间，‘深海一号’也不会‘掉线’。”中国海油海南分公司“深海一号”气田总监李治遥指远方：“166公里外的崖城海域，‘深海一号’二期工程也在稳步推进，项目投产后，可使‘深海一号’大气田整体高峰年产量由30亿立方米提升至45亿立方米，进一步提高我国深水油气产能。”牢记总书记的嘱托，一曲来自深海的回响愈发激昂。
一方“试炼场”
穿梭于这座“钢铁丛林”中，记者不由得感叹其设计之匠心独具，结构之庞杂繁复，建造之严丝合缝。“它是中国海洋石油工业的集大成之作。”李劲松如此评价。这也就不难理解，“深海一号”缘何备受关注。
“深海一号”能源站是“深海一号”气田的核心，是一个由24万个零部件组成的海上机器岛。图为“深海一号”能源站航拍照片。徐海舟 摄
2021年6月25日，“深海一号”大气田正式投产。“这只是一个开始。”李劲松说，对海洋石油人而言，“深海一号”是一个生产平台，更是一个大型综合性试验平台。“近三年时间，我们在运维过程中，还要对各种参数进行采集、分析，进一步优化设计，沉淀技术。”这种优化与沉淀，可以体现在安全生产过程中。“在原来防火防爆的基础上，我们进一步优化了自动化检测和响应体系，对原来相对过时的检测设备进行了淘汰。”李劲松举例，现在，整个平台的天然气泄漏和各种火警监测范围更广、更精准，自动响应设备更加完善，平台的安全等级有了大幅提升，有利于深海特色安全体系的建设。也可以体现在每一个“首次”来临时。“比如，2023年，我们进行了首次海管清管作业、首次凝析油舱清舱检测作业。”李治介绍。“深海一号”作业平台的4个立柱内分别布设有单舱容量达5000立方米的凝析油舱，可用于安全储存深海天然气开采过程中分离产生的凝析油，是“深海一号”3项世界级创新技术之一。“为了确保平台凝析油舱处于良好运行状态，掌握舱内设备运转情况，我们会定期开展清舱检测作业。”李治说，“‘深海一号’作业平台的凝析油舱整体呈双‘L’构型布设在平台船体中，深度超过48米，是国内海上油气田生产装置中深度最深、结构最复杂的异型油气存储舱室。”中国海油海南分公司“深海一号”气田生产监督张宝对于在制定凝析油舱洗舱方案时所遭遇的挑战记忆犹新。“由于没有经验可循，作业前，我们对如何将舱室惰化和让工作人员安全进出舱进行了反复探讨。”张宝回忆称，“在推翻了多个方案后，最终，我们发挥集体力量进行头脑风暴，抓住关键难点，从初始人员进入等细节问题逐一分析，创新了一种异型凝析油舱洗舱作业人员进出舱方法。”“检测结果表明舱室运行状态良好、平台设计契合深海油气开发实际需求，充分验证了由我国首创的深水半潜式储卸油生产平台设计的可靠性和先进性，对于我国油气开发进一步走向深海、实现海洋科技高水平自立自强具有重要意义。”李治颇以为荣。这也正是李劲松所指的“试炼场”的作用。“我们肩负的是构建深海油气开发运维各项制度体系的重任。经过努力，一套完整的从开发到生产运维的管理体系和技术体系已经建立起来，后期可推广复制。这是非常重要的一个技术成果。”不容小觑的是，“在此过程中，深水人才队伍也初具规模，为进一步走向深远海奠定了基础。”李劲松认为，做好人才储备也是“深海一号”作业平台所承载的使命。
发力智能化
“对平台进行数字化改造升级，是培育新质生产力的一个重要手段。”在“深海一号”作业平台的中控室，李劲松向记者介绍道，“你看，这个是‘正常/台风模式切换’的旋钮，通过模式切换，陆上的控制中心就可以接管平台上的所有操作，不用再停产了。”顺着李劲松手指的方向，记者注意到，在一排白色、黑色、黄色、绿色按/旋钮相间的操作面上，“正常/台风模式切换”旋钮看上去并无二致。但正是有了这个“平平无奇”的旋钮，2023年，“深海一号”成为世界首个具备遥控生产能力的超大型深水半潜式生产储油平台。
中国海油海上作业团队管理运营“深海一号”能源站，确保平台设备处于良好状态，保障气田高产稳产。图为海上作业人员对平台吊机进行维保检修。吴显松 摄
“每年的有效生产时间增加了10天，相当于整个气田提效大约3%，每年增加天然气供应能力6000万立方米。”李劲松说。这只是“深海一号”智能化探索的开始。随着油气开发不断向深海进军，数字化和智能化技术的应用变得至关重要。通过三维仿真交互模拟，“深海一号”构建了一整套深水气田的全流程数字孪生系统。比如开发阶段。水下气藏是一个看不见、摸不着的“黑箱子”，通常埋藏在较深的海底，具有特殊的开采挑战和技术要求，海底地质条件、水深、水温、压力等因素对气藏的形成、储量和开采方式都有重要影响。同时，由于水下环境的复杂性和危险性，开采水下气藏需要高度专业化的设备和技术。“为了有效开发水下气藏，我们利用AI算法模拟多种开采方案，精确构建海底数值模型，优化每口井的产量分配，大大提高了气田的开发效率。”李劲松解释。再如油气处理和外输环节。“建立了全过程动态模型，通过在中控室的操作，可以实时监控和调整200多套设备设施，确保油气处理的高效与安全。甚至在油气被开采到平台之前，系统就能模拟不同生产条件下的运行效果，寻找最佳的工艺参数，以降低能耗。”据统计，“深海一号”每百万吨产量的用工人数是28人，中国海洋石油集团有限公司的平均数是76人。侧面印证了“深海一号”较高的自动化程度。“除了智能化、自动化，我们还利用数字化手段开展业财融合的探索，从业务一开始就跟踪费用使用情况，便于精确掌握生产成本，及时进行动态干预和调整，实现降本增效。”李劲松认为，这些都是打造新质生产力的重要体现。“你明年再来，可以戴上虚拟眼镜到深海去走一圈了。”李劲松信心满满地告诉记者，“你可以沿着海底管线一路走上来，把天然气走过的地方都走一遍，身临其境去体会深海油气开发到底什么样。”在数字化的加持下，一场沉浸式的深海工业之旅呼之欲出。
打造“PLUS”
2月28日，“深海一号”二期综合处理平台海上安装作业全部完成，标志着我国南部海域首个“四星连珠”海上天然气田生产集群顺利建成。李治介绍，“深海一号”二期是我国首个深水高压项目，采用“水下生产系统+浅水导管架处理平台+深水半潜式平台远程操控系统”模式开发。
作为海上油气田的“主动脉”，海底管线在保障海洋油气平稳输送的同时，有可能出现“血栓”阻塞或“斑块”腐蚀等问题。如何破题?中国海油“深海一号”二期总包项目总工程师孙志广介绍，发球管汇集海洋油气“枢纽站”和“血管疏通器”等功能为一体，能够远程控制实施深水海管清管作业，是深水油气田开发的核心装备之一。5月2日，最新消息传来，“深海一号”二期工程发球管汇在天津建造完工，标志着我国深水油气装备自主设计建造关键技术取得重要突破。“深海一号”二期发球管汇的发球装置中预埋6枚清管球，管汇重达360吨、设计工作水深1000米，均为目前全球同类装备最大。管汇可根据远程指令在海底“悄无声息”地完成清管球发射入管和清管的全部操作。由于需要长期在低温、高压、腐蚀等严苛环境下免维护服役25年，对设计、建造技术及工艺质量都提出了极高要求。“面对全球最高级别验收要求、世界级难度的小管径焊接等挑战，我们自主开发28种焊接新工艺，成功实现多种关键零部件国产化，攻克了深水智能控制、自动发球等多项难题，系统掌握了深水发球管汇自主设计、制造、测试和工程应用成套关键技术。”孙志广说。李劲松介绍，作为核心生产装置，“深海一号”作业平台将根据二期工程建设需求继续开展升级改造。改造后，该作业平台将成为中国最大深水气田群的控制中枢，具备对23口深水气井和2套水下生产系统的控制能力。投产以来，“深海一号”大气田一直保持稳定供气状态，持续向粤港澳大湾区和海南自贸港同时供气。截至目前，累计供气量达80亿立方米，够400万户家庭一年的用气量。
未来，超深水海洋油气将是我国油气资源增储上产的重点方向。“我们的目标就是挺进蔚蓝深海，扎实推进南海万亿大气区建设。”李劲松胸有成竹地说，“我们在数智化钻采技术与装备研发等方面培育和发展新质生产力，也获得了突破性进展，为我国深水油气的高效勘探开发生产提供了坚实的智慧化支撑。”
