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當(dāng)你搭乘液化天然氣出租車(chē)在城市中穿梭時(shí)，你可曾想到,？有一座巨大的海上油氣加工廠佇立在波濤洶涌的南海,，以重達(dá)32000噸的堅(jiān)實(shí)身軀，抵御著南海的狂風(fēng)巨浪,。它最初只是為了將埋藏深海海底的天然氣喚醒,，卻不經(jīng)意間成為了亞洲最大的深海油氣處理平臺(tái)，讓我們來(lái)一起了解那些不為人知的奧秘吧,！記憶中的香港陽(yáng)光明媚,，風(fēng)景如畫(huà),，可如今風(fēng)景真成了“畫(huà)”。天然氣作為比煤炭和石油更為清潔的能源,，集中分布在我國(guó)的西北部,，但經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東南沿海地區(qū)天然氣儲(chǔ)量小。為解決沿海地區(qū)天然氣供應(yīng)不足的問(wèn)題,，我國(guó)開(kāi)工建設(shè)了著名的“西氣東輸”工程,。該工程在一定程度上緩解了沿海地區(qū)天然氣供應(yīng)不足的局面，但考慮到運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本,，越在線路的末端,，其氣源成本越高。
以廣東珠海為例,，目前珠海地區(qū)天然氣價(jià)格為4.9元/立方米,，而處在線路中端的陜西僅為3-3.5元/立方米，兩者價(jià)格相差接近50%,。（太貴辣?。?/span>因此，就近尋找海上油氣資源是解決這一問(wèn)題的最佳途徑,。幸運(yùn)的是2006年4月在距離深圳200km的地方,，成功鉆探了荔灣3-1-1井，預(yù)測(cè)天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量可達(dá)1000億立方米至1500億立方米,，年產(chǎn)量可望達(dá)到50億立方米至80億立方米（什么概念,？可以滿足全北京居民全年的用氣量）。好消息接踵而來(lái),，2009和2010年，在荔灣3-1氣田東北方向,，相繼鉆獲流花34-2,、29-1氣田，測(cè)試獲得日產(chǎn)天然氣分別為150萬(wàn)立方米和160萬(wàn)立方米,。▲荔灣3-1及周?chē)寻l(fā)現(xiàn)氣田位置圖荔灣3-1區(qū)域有望成為中國(guó)最大的深海氣田,，開(kāi)發(fā)后可以極大的緩解珠江三角地區(qū)能源緊缺的局面。然而,，在這個(gè)區(qū)域進(jìn)行開(kāi)發(fā),，難度遠(yuǎn)超常人想象！
====== 工程和技術(shù)難度詳解 ======
挑戰(zhàn)一：開(kāi)發(fā)方案難以確定難題：開(kāi)發(fā)荔灣3-1氣田需要跨越巨大的陡坡,！荔灣3-1氣田,，處于深海和淺海的交替區(qū)域。水深從200米的淺海,，突然跨入海平面以下1500米的深海（陡坡對(duì)應(yīng)的落差是1300米）,。油氣輸送距離超過(guò)79公里,，同時(shí)跨越這么陡的坡，非常非常困難,！難題：如何兼顧經(jīng)濟(jì)效益——要照顧周邊氣田開(kāi)發(fā)荔灣3-1氣田周?chē)蟹?4-1/35-1/35-2淺水氣田,，流花29-1/34-2深水氣田，還有已經(jīng)在生產(chǎn)的番禺30-1和惠州21-1,。因?yàn)樯詈Ｓ蜌忾_(kāi)發(fā)投資非常大（幾百億人民幣）,！所以荔灣3-1的開(kāi)發(fā)方案要兼顧以上所有氣田。深海油氣開(kāi)發(fā),，根據(jù)氣田所處水深不同,，開(kāi)發(fā)方案也大有不同。一是建造海上油氣平臺(tái),；二是建造水下生產(chǎn)系統(tǒng),。
可以兼做鉆井及采油平臺(tái)。底部浮箱實(shí)現(xiàn)沉浮,，因浮箱沉于較深海水中,，再加上錨泊系統(tǒng)，故穩(wěn)定性好,。2.張力腿平臺(tái)（TLP）——拴在海底的氣球
張力腿式平臺(tái)的重力小于浮力,，所相差的力可依靠錨索向下的拉力來(lái)補(bǔ)償，且此拉力應(yīng)大于波浪產(chǎn)生的力,，使錨索上經(jīng)常有向下的拉力,，起著繃緊平臺(tái)的作用。簡(jiǎn)單說(shuō),，張力腿平臺(tái)就像一個(gè)氣球,，把繩子拴在海底，它就不隨便跑了,。3.Spar（深吃水柱桶式平臺(tái)）平臺(tái)——海洋平臺(tái)中的加長(zhǎng)悍馬
Spar的理念源自于浮標(biāo),，結(jié)構(gòu)的大部分都是浮筒。由于主體吃水很深,，在深水環(huán)境中運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定,、安全性良好，特別適宜于深水作業(yè),。
水下生產(chǎn)系統(tǒng)包括油井,、井口頭、采油樹(shù),、接入出油管系統(tǒng)和控制油井的操縱設(shè)備,。井口頭和采油樹(shù)都在海底。對(duì)比海上平臺(tái),，水下生產(chǎn)系統(tǒng)不會(huì)受到海況和水深的影響,。綜合考慮各種因素,，開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)提出了四種方案：方案1：水下生產(chǎn)系統(tǒng)直接外輸?shù)疥懮辖K端經(jīng)過(guò)深入分析：南海海底地形復(fù)雜，氣田處于陡坡下方,，有巨大的深度差,，自然壓力不足以驅(qū)動(dòng)油氣越過(guò)陡坡到達(dá)陸地終端。（排除）方案2：Spar/張力腿平臺(tái)/半潛直接外輸?shù)疥懮辖K端深水浮式油氣處理平臺(tái)從設(shè)計(jì)到建成至少需要3年以上時(shí)間,，滿足不了氣田盡快投產(chǎn)的需要,，并且成本較高，是固定式平臺(tái)的2-3倍,，且技術(shù)相對(duì)并不成熟,。（排除）方案3：Spar/張力腿平臺(tái)/半潛式回接到淺水平臺(tái)后外輸?shù)疥懮辖K端需要建設(shè)兩座油氣處理平臺(tái)及全部的生產(chǎn)管線，投資太大,，經(jīng)濟(jì)效益低,。（排除）方案4：水下生產(chǎn)系統(tǒng)回接到淺水平臺(tái)后外輸?shù)疥懮辖K端因?yàn)槟虾：r惡劣，臺(tái)風(fēng)頻發(fā),，采用更穩(wěn)定的固定式淺水平臺(tái)是一個(gè)理想的選擇,。因此開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)決定采用：將深水回接到淺水、周邊回接到中心平臺(tái)的總體開(kāi)發(fā)方案,。荔灣3-1氣田開(kāi)發(fā)分為深海,、淺海和陸地三部分，也就是在1500米的深海建水下生產(chǎn)系統(tǒng),，在200米的淺海建油氣中心平臺(tái),，在陸地建終端處理廠。荔灣3-1采用合作開(kāi)發(fā)的模式,。深水生產(chǎn)設(shè)施由Husky擔(dān)任作業(yè)者,；淺水設(shè)施及陸上終端由CNOOC擔(dān)任作業(yè)者。（你不知道Husky,？那總聽(tīng)說(shuō)過(guò)李嘉誠(chéng)吧,，他就是Husky的大BOSS）▲Husky深水工程經(jīng)驗(yàn)豐富；CNOOC淺水工程技術(shù)成熟,。挑戰(zhàn)二：設(shè)計(jì)和建造難度大！荔灣3-1平臺(tái)不僅要處理深海10個(gè)生產(chǎn)井輸送的天然氣,，同時(shí)還要兼顧已發(fā)現(xiàn)的番禺,、流花天然氣田以及該區(qū)域潛在的油氣資源。因此,，荔灣3-1中心平臺(tái)的設(shè)計(jì)年處理量達(dá)到80億方/年,。我國(guó)陸地最大的天然氣處理廠——蘇里格氣田第二處理廠，年處理量為50億方/年,，可以想象荔灣3-1平臺(tái)的體量需要多巨大,。▲想盡辦法控制面積,，但單層甲板依然比足球場(chǎng)還要大。▲想方設(shè)法“瘦身”,，但還是比5個(gè)埃菲爾鐵塔重,。各種低調(diào)，也無(wú)法阻擋它成為亞洲最大的深海天然氣中心處理平臺(tái),。
為了支撐如此龐大的身軀,，導(dǎo)管架注定龐大。導(dǎo)管架高度達(dá)到190米（60多層樓的高度）,，高度太高就不能采用常規(guī)的立式建造,，只能采用臥式建造（就是躺著）。在深水低溫高壓狀態(tài)下,，為了防止水合物堵塞管道,，往往需要向井口注入乙二醇，以抑制海底管道中水合物的生成（原理：乙二醇通過(guò)降低冰點(diǎn)來(lái)抑制水合物的生成,，效果取決于注入量（濃度）與天然氣是否混合均勻）,。但是平臺(tái)組塊已經(jīng)太重了，額外布置大規(guī)模的乙二醇儲(chǔ)罐顯然是不明智的,。那該腫么辦呢,？
最后想出一個(gè)辦法——將乙二醇儲(chǔ)存在導(dǎo)管架腿中，導(dǎo)管架腿“兼任”常壓容器,，這下就簡(jiǎn)單啦,！
▲導(dǎo)管架建造現(xiàn)場(chǎng)▲完成最后一個(gè)結(jié)構(gòu)件的吊裝我們已經(jīng)勝利在望了嗎？O(∩_∩)O,，但就像闖關(guān)一樣,，大怪總在后面！挑戰(zhàn)三：平臺(tái)導(dǎo)管架安裝問(wèn)題海洋平臺(tái)的安裝需要安裝導(dǎo)管架后將平臺(tái)組塊與其對(duì)接,。導(dǎo)管架可以通過(guò)滑移入水的方式來(lái)定點(diǎn)安裝,。但是平臺(tái)組塊和導(dǎo)管架的對(duì)接卻是一個(gè)大難題：
組塊安裝通常有浮吊和浮托兩種方式，但到目前為止,，世界上沒(méi)有任何一艘起重船能吊起荔灣3-1,，所以整體浮吊行不通。▲世界最大的單臂起重船“藍(lán)鯨”號(hào),，最大起重量7500噸,，荔灣3-1上部組塊32000噸。
既然如此,，那是否可以將組塊拆分成若干部分再浮吊呢,？
現(xiàn)實(shí)是海上組裝不僅耗時(shí)長(zhǎng)，對(duì)各工種的協(xié)同要求也高，而且海上作業(yè)受天氣和海洋環(huán)境的影響很大,，這都極容易造成工期延長(zhǎng),。海上作業(yè)成本高，日費(fèi)少則幾十萬(wàn)美元,，多則上百萬(wàn)美元,。一旦工程進(jìn)度不順利，有可能帶來(lái)上億或者幾十億的損失,，那就虧大了,！
因此，該方案風(fēng)險(xiǎn)不可控,，PASS掉,！
那32000噸的平臺(tái)如何安裝到預(yù)定位置呢?只能選擇浮托法進(jìn)行安裝。然而現(xiàn)實(shí)是國(guó)內(nèi)沒(méi)有哪條駁船能夠完全滿足這個(gè)項(xiàng)目的要求,。荔灣3-1組塊重量是普通平臺(tái)組塊的兩倍,，但是導(dǎo)管架的間距卻沒(méi)有增加，滿足要求的駁船太寬,，根本無(wú)法進(jìn)入,，但稍小一些的駁船又無(wú)法承載三萬(wàn)多噸的重量。怎么辦呢？最后決定改造世界第二大的駁船“海洋石油229”,。（世界第一大駁船荷蘭HEERE-MA公司的H-851船工期排滿了）將船體前100米的寬度減小至42米,，便于進(jìn)入導(dǎo)管架內(nèi)；為了保證浮力,，把后100米的船體寬度拓寬到65米（船東老板心痛不,？）。終于,，駁船改造完成,，平臺(tái)和導(dǎo)管架對(duì)接在即！▲平臺(tái)組塊抵達(dá)導(dǎo)管架處,，即將開(kāi)始浮托安裝▲組塊安裝作業(yè)現(xiàn)場(chǎng),，工作人員爭(zhēng)分奪秒挑戰(zhàn)四：平臺(tái)建好了天然氣出不來(lái)荔灣3-1平臺(tái)坐落在190米水深處，但是生產(chǎn)井口卻在海平面下1480米的海底，并且兩者之間有79公里的海底陡坡,。▲輸送距離長(zhǎng),，坡度大，好難爬?。ㄒ廊齻€(gè)東方明珠）最后一道難關(guān)——如何將油氣輸送到中心平臺(tái)呢,？這需要水下生產(chǎn)系統(tǒng)和雙海管技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)出的油氣通過(guò)兩條管線輸送到平臺(tái),，兩條管線并行并可以任意切換,。
未來(lái)油氣輸送還會(huì)有問(wèn)題嗎？當(dāng)然,！采出的油氣是混合物( 天然氣,、油水、蠟,、砂石等) ,，日久天長(zhǎng)這必然會(huì)逐漸堵塞管道。有兩條管道輸送而且可以任意切換,，那么我們就可以在未來(lái)清洗管道時(shí)不影響油氣正常生產(chǎn)啦,！首先，推動(dòng)清管球的動(dòng)力主要來(lái)自上部增壓裝置,，流量和壓力可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié),。此外，當(dāng)清管球發(fā)生卡堵時(shí),，可進(jìn)行反向推動(dòng),。
采用雙海管環(huán)路清洗，當(dāng)一條海管出現(xiàn)故障時(shí),，另一條還可以繼續(xù)保持生產(chǎn),，靈活性較好。當(dāng)后期產(chǎn)量降低時(shí),，可將其中一條海管停運(yùn),，經(jīng)濟(jì)效益佳O(∩_∩)O
對(duì)于深海氣田而言，雙管方案單根海管直徑更小,，因此積液量少,，流動(dòng)會(huì)更加穩(wěn)定，有利于延長(zhǎng)整個(gè)油氣田的生產(chǎn)周期,。此外,，當(dāng)管線內(nèi)出現(xiàn)水合物時(shí)，可以對(duì)堵塞部位兩端同時(shí)降壓,，有利于水合物的分解,。
======= 華麗的總結(jié) ======面對(duì)一個(gè)個(gè)挑戰(zhàn)，石油工作者逐個(gè)擊破,。歷時(shí)7年,，該項(xiàng)目終于實(shí)現(xiàn)了商業(yè)供氣！不僅解決了珠三角地區(qū)對(duì)清潔能源的需求,，更為區(qū)域的能源安全提供了有力保障,。視頻紀(jì)錄了亞洲最大的深海油氣平臺(tái)——荔灣3-1平臺(tái)上部組塊裝船、駁船改造以及浮托安裝過(guò)程,。
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