走向深海开采的中石油 寻深海中的"可燃冰"密码

2017-10-31 09:25:10来源:中国青年报
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今年5月10日,在位于我国南海的神狐海域,蓝鲸1号钻井平台上一束橙色的火焰喷薄而出,在浩瀚的蔚蓝色海面熊熊燃烧,一个振奋人心的消息随之传向世界:我国在水深1266米的海底天然气水合物矿藏中开采出天然气,这标志着中国“可燃冰”试采圆满成功!

“可燃冰”试采成功,对于改变我国能源结构,降低石油等资源的对外依存度意义重大。

此番“试剑”神狐深海,领跑“可燃冰”开采的总包方是中国石油集团海洋工程有限公司(以下简称“海洋工程公司”),随着可燃冰试采成功,走向海洋的中国石油人完成了从100米浅海向1300米深海进军的大跨越,实现了从常规油气到“可燃冰”全新领域作业的大突破。面对无可借鉴经验、无相关标准、无成功示范的世界级难题,创造了“神狐奇迹”:连续产气60天,累计产气超过30.9万立方米,中国标记了“可燃冰”试采产气时长和总量的世界纪录。

日前,中国青年报·中青在线记者走近这些“下海”的中石油人,揭开“可燃冰”开采的神秘面纱。

领跑深海“可燃冰”开采

“可燃冰”学名为天然气水合物,是由天然气和水在高压低温的条件下形成的类冰状结晶物质。深海“可燃冰”开采,是一个全新领域,美国、日本等技术先进国家也尚未攻克。对组建于2004年11月的海洋工程公司而言,从钻井、固井、测试,每一个环节都面临着与常规油气开采全然不同的挑战。

“有条件要上,没有条件创造条件也要上”,铁人王进喜攻坚克难的精神融入石油人血液。正如海洋工程公司总经理刘圣志所言,创新,惟有创新,方能为深海领域的“可燃冰”开采杀出一条路!

泥质粉砂岩储层中的“可燃冰”开采,如同在“泥巴层里取气”,是地质科学界公认的世界性难题。而此次在神狐海域作业是世界上首次对深海粉砂质“可燃冰”储层进行试采。

“防砂技术是关键中的关键,国外此前两次海上试采都败在这一环节。”海洋工程公司总经理助理、前指副指挥马庆坤说,“令人苦恼的是,防砂非常矛盾,既要防止泥沙堵住井筒,又不能全部防死,否则‘可燃冰’里的天然气就采不出来。”

他们全力攻关,在无数次求解中寻找到“最优”路径,海洋工程公司科研人员与国内著名公司思达斯易(STARSE)共同研发了独有的粉砂质可燃冰储层试采防砂筛管应用技术。

通过60天连续试采,验证了防砂思路的科学性和防砂工艺的有效性,达到了预期效果。

对一些老石油人而言,常规油气开采中驾轻就熟的技术,用在“可燃冰”上却会碰壁。水合物项目部副经理黄名召说,在“可燃冰”钻井试采中,充满风险和不确定性,既不能让它二次形成水合物,同时在钻井过程中又要抑制其分解。

前指副指挥、水合物项目部经理王友华说:“我们必须打破陆上传统的固有思维,用全新的深水创新思维,通过严谨科学的实验建立起对‘可燃冰’全新的认识,步步为营,扎实推进,确保项目安全和成功”。

他们转换传统的热力学思维,独辟蹊径,自主研发了“可燃冰”钻井动力学处理剂,为验证效果,连续做了500多组试验,测量性能试验做了168天,终于获得成功。

海洋工程公司党委书记张宝增说:“这些自主创新技术的重大突破,意味着中国今后在世界范围的深海‘可燃冰’开采领域拥有标准制定权和话语权。”

“蓝鲸1号”上的“联合舰队”

承担此次“可燃冰”开采任务的蓝鲸1号钻井平台,面积有一个足球场大小,高度相当于40层楼,最大作业水深可达3658米。而在蓝鲸1号这个超级“变形金钢”般的钻井平台上,更像是一个多国联合作战部队,核心专业人才来自中国、挪威、瑞典等20多个国家;分包商有贝克休斯、斯伦贝谢、GE、STARSE等20多家行业大腕,由此组成了一支多兵种的国际化作战团队。

“‘可燃冰’项目是一个国际化程度非常高的项目,海洋工程公司作为总包方,在管理创新方面进行了大胆探索和有益实践。”刘圣志说,“运用市场化手段,把技术、设备、工具、人员等全球最优秀的资源整合在一起,如同一次大考,全面提升了海洋工程公司国际化管理能力。”

深不可测的大海、未知的“可燃冰”、紧张的施工周期,风险无处不在。海洋工程公司总经理助理、前指副指挥马宝金说:“有风险不可怕,就怕不知道风险在哪里。”

面对深海“可燃冰”安全环保风险管理,他坦言:“压力很大,海上平台安全管理,必须做到万无一失。”为做好风险防控评估,施工前,他们辨识危害因素295项,评估出重大风险10项,制定改进措施28项,安全规范“没有最高,只有更高”。

蓝鲸1号上集中了“可燃冰”开采领域的世界级“最强大脑”,海洋工程公司操船团队初次亮相,就以95%的一次性通过率通过综合考评,中方员工的英语水平、深水理论知识、现场实操技能等深水综合素质快速提升,让平台外籍管理层刮目相看。

责编:季冉冉

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