智能钻采平台安家南海
2024-07-03杜春水
杜春水
5月17日,南海的碧波上,在中国海油海洋石油工程股份有限公司(以下简称海油工程)珠海场地建造的惠州26-6钻采平台上部组块,精准与导管架完成对接。
由此,我国首个海上智能钻采平台完成海上安装,立于广袤的大海中央。深藏海底的原油与天然气将经此输送到陆地上的千家万户,点亮粤港澳大湾区的万家灯火。
高度集成
智能化早已贯穿于海洋油气生产的各个环节。为何称惠州26-6钻采平台是我国首个智能海上钻采平台?
近年来,中国海油以乌石17-2/23-5油田群联合开发项目、渤中26-6油田开发项目(一期)以及惠州26-6油田开发项目等智能化示范项目为抓手,加快推进智能油田建设。
在这些智能化示范项目中,惠州26-6钻采平台是中国海油自主设计建设的首个智能钻采平台,具有结构集成高、材料复用高、降本程度大等核心优点。与此同时,实现新一代信息技术全流程贯穿,让智能化平台的复刻变得更加系统和便捷。
通过集约化设计,惠州26-6钻采平台集成了“超脑”、边缘智算站、数据安全管控装置等5大智能模块,配有工艺仿真优化系统、能耗监测管理系统、智能巡检系统等10套子系统。这能够助力平台具备智能生产、智能钻井、设备健康管理、智能安防、台风生产模式等一系列强大功能。
“我们通过集约化设计,让平台上搭载的智能化设备数量为传统平台的3倍,但占用空间却减少了1/3,全年能够提高生产效率20%,每年可降低运维成本10%。”中国海油陆惠西项目副总经理魏伟荣介绍说。
三大智能化场景
“惠州26-6钻采平台的智能化设计从生产需求出发,从解决现场生产中的问题出发,深度挖掘智能化应用的价值与效益,实现了智能生产、设备健康管理和智能安防三大智能化场景的定制化应用,从而让平台更加智能、安全和高效。”魏伟荣说。
第一大智能场景“海上平台智能生产运维系统”,依托中央控制系统,实现海上平台现场各类生产数据与控制指令的集中智能监控,各类智能化模型、算法与软件的统一部署和集中展示。
“这样就能够让各个子系统打破各业务单元之间的壁垒。各系统运行之间的模式实现从传统的‘接力赛升级为‘篮球赛般的相互配合,实现智能化生产运维,推动生产运营更加协同高效。”魏伟荣介绍说。
第二大智能场景“设备健康管理”。
仅看机械动设备的智能监测。惠州26-6钻采平台上配备了4台涉及高压天然气回注的往复式压缩机。往复式压缩机设备结构复杂、易损件多、故障率高。为保障设备安全,对关键部件进行在线监测和故障预警,切实有效进行风险管控,十分必要。
设计团队以往复式压缩机设备在线监测数据以及运行数据为基础,整合设备参数、巡检数据等信息资料,全面掌握关键机械设备的状态信息,形成了一套机械设备智能化管理系统。
通过智能化管理,可以有效监测设备的振动、位移、动态压力、温度等多源信号,对气阀故障、十字头故障、轴瓦磨损、气缸磨损、液击、连杆螺母松动等压缩机潜在故障进行在线预警监测。维保作业人员可以通过“可视化分析诊断”功能,得到专家级的故障分析评估报告。这就将被动维修的策略转化为了主动维修和预测性维修,也将被动安全转化为主动安全,做到对事故的防患于未然,保障生产的稳定性。
第三大智能场景“智能安防”。
传统人工巡检具有效率低、存在巡检盲区等缺点,视频监控具有功能单一、人员甄别压力大的缺点。为了让巡检变得更便捷高效,惠州26-6钻采平台设置了“智能巡检”模式,能够实现“一键视频巡检”“各系统联动”“实景映射”“巡检报告”4大功能。
值得一提的是,“一键视频巡检”功能是中国海油自主研发的,能够基于视频监控系统及智能分析,减少人员巡检频次,提高巡检质量与效率,保证生产设施安全生产。
“与此同时,我们对‘智能巡检模式所需的光学设备进行了布局优化,具备集约高效的特点。同等规格的平台,惠州26-6钻采平台仅需布置过去一半数量的光学设备。”魏伟荣介绍道。
艰难安家
今年3月开工建造惠州26-6钻采平台上部组块以来,海油工程项目团队积极统筹施工资源、严格把控安全、质量和进度,并在建造过程中大力推行数字化管理模式和一体化建造方式,创新应用精细三维模型建造技术,开展结构、机管电仪、涂装一体化预制装配,一体化安装率达96%,大幅减少高空作业量,较计划提前15天完成建造。
“上部组块的重量超过了海上船舶浮吊吊装能力的极限。我们借助潮汐的自然力量和船舶调载等施工技术,通过类似于举重运动员挺举的方式,将上部组块整体安装到导管架预定位置上。”海油工程惠州26-6油田开发工程项目总经理李涛介绍说。
浮托安装需要精准控制海上平台的升降,在潮水的一涨一落间完成平台与导管架的精准对接。虽然难度不小,但可以大幅缩短海上作业时间,显著提高施工安全和经济性,从而推动海上平台高效快速投产。
海上浮托期间,正值南海季风高发季,海况恶劣,作业窗口短。“在波涛汹涌的南海上,将总长180余米的无动力驳船‘海洋石油228船牵引至每侧仅有40厘米间隙的导管架槽口内,操作难度极大。”海油工程惠州26-6油田开发工程项目安装板块负责人李啟宝说。
迎难而上!
项目团队一次次对系泊布置、运动监测、天气监测、精准定位、载荷转移等工序进行预演,充分利用锚机和拖轮联动,动态调整无动力驳船的进船速度和方向,不断优化和动态调整施工方案。同时,组织近10次施工路线勘察,精准计算和设计抛锚位置和锚链走向,在跨越管线处悬挂浮筒,避免剐蹭海底管线。
最终,用了不到10小时,导管架上的8个桩腿对接缓冲装置与组块底部8个桩腿插尖对接,精度达到毫米级。至此,这座钢铁巨人稳稳站在了大海中。
这再一次证明,中国海油已经掌握了高位浮托、低位浮托、锚系浮托、动力定位浮托等海上浮托方法,已经具备全天候、全序列、全海域的浮托技术和施工能力。