自主研发 攻克枷锁 3000米级深水重型铺管船技术应用获新突破

　　——记海洋石油工程股份有限公司项目研发团队

　　近年来，深水油气勘探开发已成为世界海洋能源开发主战场和科技创新前沿领域，在2006年以来全球油气新发现储量统计中，深水油气储量占50%以上。我国南海深水海域油气资源丰富，属于世界四大海洋油气聚集中心之一。海洋石油工程股份有限公司依托国家和公司重大科技项目，强化科技攻关创新，取得一批重大阶段性科研成果，在我国南海深水区域油气田区块勘探开发获得重大突破。

　　时不我待 深水项目实现突破

　　海洋石油工程股份有限公司“DP3级深水重型铺管船能力提升技术”研发团队成立于2017年，集聚了数十位从事海洋工程、机械、海管安装及铺设等专业的高级工程师，通过项目自主研发的超深水重型托管架、应急下放能力提升等技术，使“海洋石油201”船具备3000米级深水环境下的作业能力，经过我国南海首个深水油气田开发项目工程示范应用，成功在3000米级深水重型铺管船施工装备和作业能力升级技术与应用取得重大突破，并荣获2022年度中国石油工程建设协会科技进步奖一等奖。

　　随着国内深水海管铺设进入高峰期，多个南海深水项目面临着地形地貌复杂，水下结构物数量多、尺寸大，大管径等新情况。而“海洋石油201”船作为我国第一艘DP3级深水重型铺管船，肩负着我国深水油气田开发的任务，面对新的要求和挑战，亟需对深水装备能力和技术进行有效提升。若这些深水项目工作过度依赖国外公司的船舶，将会成为制约我国深水海洋工程开发的 “卡脖子”难题。

　　项目研发团队深知攻关深水领域关键在于核心技术突破，需要牢牢抓住深水重型铺管船装备能力提升和深水技术升级的主动权，努力打通我国在3000米级深水重型铺管船施工装备的能力升级以及深水油气田的开发领域的“最后一公里”，为深水项目建设作出更大贡献。

　　“尽快建立具有自主知识产权的深水重型铺管船能力提升技术，进行深水海管铺设装备的自主研发，打造我国深海工程的‘国之重器’，形成系统化的产业链，这是海洋工程人需要承担的的责任和担当。”项目研发团队负责人孔令海说。

　　攻坚克难 锻造船舶装备能力

　　“海洋石油201”船作为深海洋油气田开发过程中不可或缺的重要装备，主要进行深海海底油气管道的铺设、维修等作业。而随着深海项目不断开发建设，对于船舶装备能力的要求也在不断提高，国内深海铺管装备领域的空白急需填补。

　　项目研发团队总结国内前期深水海管铺设在生产、科研的成果，对标及调研国外同类型的铺管船，并与国内相关专业顶尖的大学、研究所、设计院学术交流，完成详细设计要，通过聘请国内海洋工程、船舶工程界专家组成专家组评审，最终自主研发成功国内首套深水重型铺管船大尺寸PLET（海底管道终端）安装系统。

　　该装备集成了可调节角度的海管悬挂系统和与之匹配的5自由度PLET与海管对中系统，能提供400吨下放力和600吨海管悬挂力，解决了PLET与海管焊接过程中由于海管受到铺管船运动与波流联合作用会导致的海底管道关键节点疲劳失效的难题，使海管入水角范围达到60度-90度，适合300米-3000米水深PLET安装，施工效率高达0.75天/套，整体达到国际领先水平。

　　项目研发组在流花16-2项目中实现国内首次PELT舷侧下放安装，项目组近20人在项目经理带领下，国庆期间坚守在南海施工的“海洋石油201”船上，最终成功完成了国内首台舷侧安装的PLET。随后，在“深海一号”项目中实现国内首次1500米级深水PLET舷侧安装以及0.75天/套的安装高效率，超过同台“竞技”的外籍船舶。

　　创新驱动 深水技术研发升级

　　解决外国“卡脖子”问题，关键核心技术攻关。项目研发组首次自主研发了“S”型垂直铺设的深水重力式托管架升级技术、深水重型铺管船海管铺设应急下放系统升级技术。

　　面对铺管船和托管架对海洋环境力不同响应的挑战，项目研发组研究船舶、托管架和海管的联合体的受力，确定了在深水和超深水铺设时对托管架长度和曲率的需求。运用“铺管船-托管架-海管耦合运动”分析，首次国内自主研发出“S”型垂直铺设的深水重力式托管架升级技术，并应用在“海洋石油201”船上，突破了升级前只能将20英寸管道铺设至750米的能力限制，达到了14英寸管道3000米、20英寸管道1800米超深水环境下的作业能力。从设计、制造、安装调试均为国内公司进行，国产化率达到100%，主要性能已完全达到国际先进水平。

　　此外，项目研发组还首次研发海管铺设应急下放装备升级技术，开发的“海洋石油201”船张紧系统、600吨应急夹具和双下放绞车并联系统的集成技术，解决了张紧器与应急夹具的联动以及两台不同型号、规格的绞车并联后的同步性难题，攻克了大管径深水铺管中应急能力不足的问题，使应急下放、回收能力从400吨提升至600吨，首次针对1500米海管铺设进行作业线系统同步升级并完成A/R绞车和应急卡具工程项目应用，使船在深水/超深水作业时具备了管线湿式屈曲处理能力，大幅降深水低作业风险和作业成本，提升了船舶作业能力。

　　项目研发组在3000米级深水重型铺管船施工装备和作业能力升级技术与应用取得的重大突破，未来也将在“深海一号”等多个深水项目中进一步推广应用，为推动南海深水油气田群的开发提供了强有力的技术支撑，产生良好经济效益和社会效益，同时提升“海洋石油201”船在墨西哥湾、北海、西非等国际上诸多深水油田开发的竞争力，为我国深水工程装备走出国门打下强有力的基础。（文：张浩 李斌  图：王旭明  王锋）