國家科學技術獎:科技創新鑄利劍 挺進深海採油氣

盛夏時節，距海南省三亞市150公里的陵水海域，蔚藍色海面上，一座黃色的「鋼鐵城堡」巍然佇立。

這是我國自主研發建造的、全球首座10萬噸級深水半潛式生產儲油平台——「深海一號」能源站作業平台，也是我國首個自營勘探開發的超深水大氣田「深海一號」的樞紐。

自2021年正式投產以來，「深海一號」已累計產氣超過80億立方米，生產凝析油超過80萬立方米，為國家能源安全保駕護航。

當前，深水已成為全球油氣資源重要接替區。按照國際慣例，一般將水深超過300米海域的油氣資源定義為深水油氣，1500米水深以上稱為超深水。

從淺水到深水，水深的量變會帶來油氣開採難度的質變。一套安裝在水下1500米深處的設備，受到的壓力相當於一個指甲蓋要承受150公斤的重量，這對深水油氣裝備製造和技術水平提出了極高要求。

「‘深海一號’工程關鍵設施包括1座10萬噸級半潛式生產儲油平台、16根聚酯系泊纜和6根鋼懸鏈立管、200餘公里的海底管道和11口深水天然氣開發井。」中國海油資深技術專家劉書傑表示，它的建成投產，標誌著我國海洋油氣自主開發能力實現了從300米深水到1500米超深水的歷史性跨越。

近日，2023年度國家科學技術獎在京揭曉。其中，「‘深海一號’超深水大氣田開發工程關鍵技術與應用」項目獲得2023年度國家科學技術進步獎一等獎。

把時鍾撥回到10年前。2014年，我國首次在深水自營勘探發現高產大氣田——「深海一號」。當時國內尚無獨立開發的成熟技術和經驗。怎麼采，用什麼采？且這是一個既產天然氣又有伴生凝析油的大氣田，按照傳統開發方式，新建一條凝析油海底管線成本過高。

「能不能將產出的凝析油先儲存在平台的立柱里？」項目團隊成員李達提出了一個大膽設想。兩年後，一座半潛式浮式平台設計方案橫空出世。借助「保溫瓶內膽」的理念，「深海一號」平台下部船體採用全球首創的立柱儲油技術，在立柱中設置了4個凝析油艙。

為滿足「深海一號」生產平台「30年不回塢」的高質量設計標準，時任「深海一號」開發工程項目組深水管纜部經理的侯靜和團隊成員開始研究生產平台配套的鋼懸鏈立管。購買是最簡單的辦法，然而在進行技術性談判時，對方強硬的態度令談判陷入僵局。

2019年，侯靜和團隊成員聯合國內供貨商，著手推進鋼懸鏈立管國產化。2021年5月，6條鋼懸鏈立管鋪設作業順利完成，國產鋼懸鏈立管在「深海一號」成功應用，節省費用約2000萬元。

在「深海一號」大氣田開發過程中，類似這樣的創新故事不勝枚舉。經過技術攻關，項目團隊創造敞口結構物橫向滑移裝船最大噸位3.3萬噸的業界紀錄，實現超大結構物半漂浮精準合龍；首創超深水氣侵早期監測預警技術，研發深水井筒完整性、高效防砂和上下部一體化完井技術，保障超深水井作業安全，降低深水鑽完井作業費用。

多位專家表示，「深海一號」實現了我國深水油氣開發和深水海洋工程裝備技術的重大突破，技術成果成功推廣至「海葵一號」「海油觀瀾號」等重大工程，使我國成為全球範圍內第3個具備超深水油氣資源自主開發能力的國家。這也為全球經濟安全開發深海油氣資源提供了先進可靠的「中國方案」。

值得一提的是，「深海一號」能源站建造過程中，中國海油聯合企業和高校建立產學研用機制，促成10餘項關鍵成套設備國產化，帶動了我國造船、鋼鐵、機電等行業進步，推動了國內深水油氣裝備產業鏈發展。

以深水系泊聚酯纜為例，一家供貨商負責人說：「項目團隊幫助我們改造了聚酯纜試驗測試平台，共同探索深海聚酯纜的拉力、強度、抗疲勞性等指標參數，推動產品研發成功。‘深海一號’項目之後，相繼有其他油氣公司慕名而來，2021年我們的聚酯纜產品首次走出了國門。」

碧海丹心，能源報國。目前，「深海一號」二期工程正在加緊建設，建成後可使「深海一號」天然氣儲量從1000億立方米增至1500億立方米，高峰年產量從30億立方米增至45億立方米，進一步保障經濟社會發展用能需求。

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