中國海油發布，十大專有技術成果亮相！
2024-11-13
為深入探討技術創新，加速推動數智化轉型，加快發展海洋能源新質生產力，11月12日，由中國海油、中國石油和化學工業聯合會聯合主辦的首屆海洋工程技術與智能化大會暨ET02“?；?rdquo;系列深水導管架平臺技術成果研討會在京召開。會議聚焦“深海鑄脊梁，新質拓新圖”主題，全面總結了“?；?rdquo;系列深水導管架平臺的技術成果，深入探討了數智化背景下海洋能源工程技術的進展，為培育和發展海洋能源新質生產力凝聚科技創新力量。
近年來，中國海油積極推動產學研用一體化，深入打造產業鏈融合創新典范，攜手中國鋼研、湘潭鋼鐵等央國企以及上海交通大學、天津大學、大連理工大學等國內科研力量，整合多方優勢資源，實現技術互補和資源共享，共同攻克了“300米級導管架平臺結構總體規劃與設計技術”、“420MPa級海洋工程用調制態超高強鋼材料設計與焊接技術”等10項關鍵專有技術難題，推動“?；惶?rdquo;、“?；?rdquo;導管架平臺陸續在陸豐、流花海域成功應用，實現了深水導管架平臺關鍵零部件及施工裝備國產化，大幅提升我國深海油氣開發的技術水平及全球海洋工程裝備市場的競爭力，為我國海洋經濟的蓬勃發展注入了強勁的創新活力與持續的增長動力。
01.南海陸坡區中深水油氣田干式井口固定平臺高效開發模式
技術內涵：以“?；?rdquo;系列深水導管架平臺為核心裝備，適用于300米水深級別的高自主化率，高采收率，低成本的中深水油氣資源開發新模式。
價值成效：中國海油基于南海陸坡區油氣資源開發需求，基于設計、材料供應、建造安裝資源和施工機具的自主研發與攻關，帶動國內鋼鐵產業、裝備制造和設備廠商等產業鏈的升級優化，實現“?；?rdquo;裝備國產化率達到97%以上，為“用我們自己的裝備開發油氣資源”提供了堅實支撐。
“?；?rdquo;系列平臺的順利建成，標志著我國在超大型海洋油氣平臺導管架設計和建造技術上取得了新突破，開創了我國中深水油氣資源開發的新模式，盤活陸豐12-3、陸豐15-1和流花11-1三個大油田，總動用儲量超億方，高峰產能近500萬方，累產近3000萬方，投資近300億，單座油田節省開發投資超10億元，對保障國家能源安全、提升中深水油氣資源水平具有重要意義！
02. 300米級導管架平臺結構總體規劃與設計技術
技術內涵：基于新機理、新技術和完全自主建造安裝資源條件下全新深水導管架結構總體規劃方案與關鍵承載結構的技術方案，支撐“?；?rdquo;系列深水導管架各項總體性能指標技術領先。
價值成效：“?；?rdquo;系列深水導管架從系統上優化了導管架空間桁架支撐體系，采用“下水桁架窄面布置+浮動式下水桁架+超大跨距X撐結構”三項核心結構規劃技術，形成國內自主施工作業資源能力限制下的結構載荷傳遞優良的深水導管架結構型式。極端環境荷載與結構重量分別降低10%以上，鋼樁數量比國際同類導管架均值少4根，節省工程直接費約2億元。形成“?；?rdquo;系列深水導管架原始母型，是我國中深水油氣田采用干式井口開發的核心裝備。
03. 30年超長服役年限深水固定平臺波浪動力分析與疲勞設計技術
技術內涵：隨水深增加，導管架平臺剛度降低致其自振周期增加，導管架這類固定細長體結構物的動力響應特性顯著，節點疲勞問題突出。為準確模擬深水導管架動力及疲勞特性，確保30年超長服役期結構強度及節點疲勞失效風險安全可控，基于時間歷程法、節點在役可檢測性、重要性及疲勞荷載傳遞機理，構建一套隨機波時域動力分析方法，創立一套疲勞安全分區設計原則和方法，形成關鍵節點疲勞問題解決方案，為“?；?rdquo;系列導管架在300米水深安全穩定安全服役提供理論與設計方案支撐。
價值成效：解決了導管架從200米突破到300米水深級的波浪動力與疲勞分析技術難題。技術成果首次應用在“?；惶?rdquo;，已推廣至“?；?rdquo;、“陸豐12-3WHP”，共節省鋼材量約4000t，減少約20%疲勞加強環，節省工程直接投資約1.2億。通過該技術確保了“?；?rdquo;系列深水導管架在深水環境動力、疲勞響應的精準分析與安全可靠服役，為本質安全保駕護航，并大幅降低超長服役期內維保工作量。
04. 420MPa級海洋工程用調質態超高強鋼材料設計與焊接技術
技術內涵：“?；?rdquo;二號首次在國內深水導管架應用420MPa級調質態超高強鋼，攻克了導管架結構輕量化設計、特厚板性能指標優化設計、通過ECA+CTOD免除焊后熱處理實現超高強鋼高效高質量焊接工藝開發及高效建造等技術難題。
價值成效：420MPa級超高強鋼首次大規模在“?；?rdquo;二號應用，實現減重近5000噸，降本約1億元，實現輕量化設計目標，且提高了超大型深水導管架結構強度；高效高質量焊接技術應用，使“?；?rdquo;二號建造節省焊接工作量約20%，節省焊材近250噸，提高焊接工藝效率10%，通過ECA+CTOD免除焊后熱處理工藝，保障了節點的疲勞強度同時節省焊后熱處理焊口1300道口、焊縫近6000米。
05. 3萬噸級深水導管架建造總裝及精度控制技術
技術內涵: 建造場地資源能力限制下革新深水導管架吊裝技術，地球曲率高程改正擬合精度控制技術形成深水導管架建造工藝。
價值成效: 革新300米深水導管架建造工藝，首創地球曲率高程改正擬合精度控制技術，使站點高程閉合差在0.4mm之內，站點點位中誤差在1.6mm之內，引領海工領域建造新高效、可持續實踐，降本增效約2000萬。
06. 3萬噸級深水大懸挑導管架復雜海況下高效安裝技術
技術內涵：研發300米深水大懸挑導管架安裝技術及施工工藝，構建3萬噸級深水導管架復雜海況安裝技術及裝備體系，支撐?；盗猩钏畬Ч芗芎Ｉ习惭b技術國際先進。
價值成效: 實現37000噸導管架高質量海上安裝，水平度高達1‰，高效建成“?；惶?rdquo;、“?；?rdquo;示范工程，標志著中國海油完全掌握了300米水深級導管架安裝全套關鍵技術，為我國海洋油氣開發戰略提供了技術支撐，奠定了我國海洋工程走向世界的技術基礎。
07. 300米深水導管架預裝張緊式外加電流陰極保護（ICCP）技術
技術內涵: 通過自主研發的“高可靠復合電纜+分布式電流控制+一體化監測”裝置，基于陰極保護數值模擬及分布式控制開發了導管架保護電位的主動控制技術，實現了主動化、精細化、輕量化防腐及污染物減排，經鑒定達到國際領先水平。
價值成效: 張緊式ICCP技術在300米深水導管架的首次應用，實現了深水導管架ICCP設計、安裝及運維系統技術突破。相較于傳統犧牲陽極技術，ICCP技術應用于南海典型導管架可節約全生命周期防腐成本約600~2000萬；未來在全海域應用，預計每年減少犧牲陽極重量約6000噸，降低重金屬鋅排放約80%以上，鋅減排量約300噸；降低全生命周期能耗35%，年均CO2減排量達4500t。
08. 復雜環境下的綜合勘察與海洋內波、沙波動力預測預警技術
技術內涵: 構建了適應南海特有內波、沙波及超固結高靈敏黏土的綜合勘察解釋技術，支持?；盗袑Ч芗馨踩?、高效開發。
價值成效: 首次復雜環境下的綜合勘察與海洋內波、沙波動力預測預警技術，形成了中深水復雜地質條件精細勘察的技術體系、試驗技術體系，解決了南海深水區復雜地質條件下的平臺及管線設計需要，節省了工程投資和后期維護費用約2.1億元；對推動海上油氣增儲上產、保障國家能源安全具有重要意義。
09. 基于數字孿生的深水導管架全生命周期健康管理技術
技術內涵：基于數字孿生理念和一般方法建立深水導管架健康管理系統，構建海上導管架在陸地的映射孿生體。支撐?；盗袑Ч芗鼙举|安全和持續改進。
價值成效：?；惶枌Ч芗芙Y構健康管理系統已經穩定連續運行三年多，積累了大量有效數據。通過該系統特別是臺風期間的不間斷測量和預測支持了平臺臺風后復產決策，保證安全同時累計節省水下監測費用逾2000萬。數據挖掘技術在深水導管架的精準運維和設計優化貢獻價值。
10. 3萬噸級深水導管架安裝作業多體耦合動力學建模與實時仿真技術
技術內涵：針對深水導管架安裝作業環境惡劣、涉及裝備類型復雜等問題，突破多體耦合動力學仿真等關鍵技術，開發大型導管架安裝作業仿真系統，為300米水深大型導管架安裝提供技術支持。
價值成效：在“?；盗?rdquo;深水導管架項目中，利用數字建模與仿真技術，開展導管架干拖運輸、滑移下水、濕拖運輸、鋼樁安裝仿真，識別了起重船錨纜、鋼樁及導管架干涉風險，驗證了拖航方案及不同海況下拖航作業能力，優化了海上施工作業方案，將安裝作業海洋環境安全邊界由1.5米波高提升至1.8米，擴大了作業窗口期，提高作業效率達10%以上。
（文章來源于石油圈）
近年來，中國海油積極推動產學研用一體化，深入打造產業鏈融合創新典范，攜手中國鋼研、湘潭鋼鐵等央國企以及上海交通大學、天津大學、大連理工大學等國內科研力量，整合多方優勢資源，實現技術互補和資源共享，共同攻克了“300米級導管架平臺結構總體規劃與設計技術”、“420MPa級海洋工程用調制態超高強鋼材料設計與焊接技術”等10項關鍵專有技術難題，推動“?；惶?rdquo;、“?；?rdquo;導管架平臺陸續在陸豐、流花海域成功應用，實現了深水導管架平臺關鍵零部件及施工裝備國產化，大幅提升我國深海油氣開發的技術水平及全球海洋工程裝備市場的競爭力，為我國海洋經濟的蓬勃發展注入了強勁的創新活力與持續的增長動力。
01.南海陸坡區中深水油氣田干式井口固定平臺高效開發模式
技術內涵：以“?；?rdquo;系列深水導管架平臺為核心裝備，適用于300米水深級別的高自主化率，高采收率，低成本的中深水油氣資源開發新模式。
價值成效：中國海油基于南海陸坡區油氣資源開發需求，基于設計、材料供應、建造安裝資源和施工機具的自主研發與攻關，帶動國內鋼鐵產業、裝備制造和設備廠商等產業鏈的升級優化，實現“?；?rdquo;裝備國產化率達到97%以上，為“用我們自己的裝備開發油氣資源”提供了堅實支撐。
“?；?rdquo;系列平臺的順利建成，標志著我國在超大型海洋油氣平臺導管架設計和建造技術上取得了新突破，開創了我國中深水油氣資源開發的新模式，盤活陸豐12-3、陸豐15-1和流花11-1三個大油田，總動用儲量超億方，高峰產能近500萬方，累產近3000萬方，投資近300億，單座油田節省開發投資超10億元，對保障國家能源安全、提升中深水油氣資源水平具有重要意義！
02. 300米級導管架平臺結構總體規劃與設計技術
技術內涵：基于新機理、新技術和完全自主建造安裝資源條件下全新深水導管架結構總體規劃方案與關鍵承載結構的技術方案，支撐“?；?rdquo;系列深水導管架各項總體性能指標技術領先。
價值成效：“?；?rdquo;系列深水導管架從系統上優化了導管架空間桁架支撐體系，采用“下水桁架窄面布置+浮動式下水桁架+超大跨距X撐結構”三項核心結構規劃技術，形成國內自主施工作業資源能力限制下的結構載荷傳遞優良的深水導管架結構型式。極端環境荷載與結構重量分別降低10%以上，鋼樁數量比國際同類導管架均值少4根，節省工程直接費約2億元。形成“?；?rdquo;系列深水導管架原始母型，是我國中深水油氣田采用干式井口開發的核心裝備。
03. 30年超長服役年限深水固定平臺波浪動力分析與疲勞設計技術
技術內涵：隨水深增加，導管架平臺剛度降低致其自振周期增加，導管架這類固定細長體結構物的動力響應特性顯著，節點疲勞問題突出。為準確模擬深水導管架動力及疲勞特性，確保30年超長服役期結構強度及節點疲勞失效風險安全可控，基于時間歷程法、節點在役可檢測性、重要性及疲勞荷載傳遞機理，構建一套隨機波時域動力分析方法，創立一套疲勞安全分區設計原則和方法，形成關鍵節點疲勞問題解決方案，為“?；?rdquo;系列導管架在300米水深安全穩定安全服役提供理論與設計方案支撐。
價值成效：解決了導管架從200米突破到300米水深級的波浪動力與疲勞分析技術難題。技術成果首次應用在“?；惶?rdquo;，已推廣至“?；?rdquo;、“陸豐12-3WHP”，共節省鋼材量約4000t，減少約20%疲勞加強環，節省工程直接投資約1.2億。通過該技術確保了“?；?rdquo;系列深水導管架在深水環境動力、疲勞響應的精準分析與安全可靠服役，為本質安全保駕護航，并大幅降低超長服役期內維保工作量。
04. 420MPa級海洋工程用調質態超高強鋼材料設計與焊接技術
技術內涵：“?；?rdquo;二號首次在國內深水導管架應用420MPa級調質態超高強鋼，攻克了導管架結構輕量化設計、特厚板性能指標優化設計、通過ECA+CTOD免除焊后熱處理實現超高強鋼高效高質量焊接工藝開發及高效建造等技術難題。
價值成效：420MPa級超高強鋼首次大規模在“?；?rdquo;二號應用，實現減重近5000噸，降本約1億元，實現輕量化設計目標，且提高了超大型深水導管架結構強度；高效高質量焊接技術應用，使“?；?rdquo;二號建造節省焊接工作量約20%，節省焊材近250噸，提高焊接工藝效率10%，通過ECA+CTOD免除焊后熱處理工藝，保障了節點的疲勞強度同時節省焊后熱處理焊口1300道口、焊縫近6000米。
05. 3萬噸級深水導管架建造總裝及精度控制技術
技術內涵: 建造場地資源能力限制下革新深水導管架吊裝技術，地球曲率高程改正擬合精度控制技術形成深水導管架建造工藝。
價值成效: 革新300米深水導管架建造工藝，首創地球曲率高程改正擬合精度控制技術，使站點高程閉合差在0.4mm之內，站點點位中誤差在1.6mm之內，引領海工領域建造新高效、可持續實踐，降本增效約2000萬。
06. 3萬噸級深水大懸挑導管架復雜海況下高效安裝技術
技術內涵：研發300米深水大懸挑導管架安裝技術及施工工藝，構建3萬噸級深水導管架復雜海況安裝技術及裝備體系，支撐?；盗猩钏畬Ч芗芎Ｉ习惭b技術國際先進。
價值成效: 實現37000噸導管架高質量海上安裝，水平度高達1‰，高效建成“?；惶?rdquo;、“?；?rdquo;示范工程，標志著中國海油完全掌握了300米水深級導管架安裝全套關鍵技術，為我國海洋油氣開發戰略提供了技術支撐，奠定了我國海洋工程走向世界的技術基礎。
07. 300米深水導管架預裝張緊式外加電流陰極保護（ICCP）技術
技術內涵: 通過自主研發的“高可靠復合電纜+分布式電流控制+一體化監測”裝置，基于陰極保護數值模擬及分布式控制開發了導管架保護電位的主動控制技術，實現了主動化、精細化、輕量化防腐及污染物減排，經鑒定達到國際領先水平。
價值成效: 張緊式ICCP技術在300米深水導管架的首次應用，實現了深水導管架ICCP設計、安裝及運維系統技術突破。相較于傳統犧牲陽極技術，ICCP技術應用于南海典型導管架可節約全生命周期防腐成本約600~2000萬；未來在全海域應用，預計每年減少犧牲陽極重量約6000噸，降低重金屬鋅排放約80%以上，鋅減排量約300噸；降低全生命周期能耗35%，年均CO2減排量達4500t。
08. 復雜環境下的綜合勘察與海洋內波、沙波動力預測預警技術
技術內涵: 構建了適應南海特有內波、沙波及超固結高靈敏黏土的綜合勘察解釋技術，支持?；盗袑Ч芗馨踩?、高效開發。
價值成效: 首次復雜環境下的綜合勘察與海洋內波、沙波動力預測預警技術，形成了中深水復雜地質條件精細勘察的技術體系、試驗技術體系，解決了南海深水區復雜地質條件下的平臺及管線設計需要，節省了工程投資和后期維護費用約2.1億元；對推動海上油氣增儲上產、保障國家能源安全具有重要意義。
09. 基于數字孿生的深水導管架全生命周期健康管理技術
技術內涵：基于數字孿生理念和一般方法建立深水導管架健康管理系統，構建海上導管架在陸地的映射孿生體。支撐?；盗袑Ч芗鼙举|安全和持續改進。
價值成效：?；惶枌Ч芗芙Y構健康管理系統已經穩定連續運行三年多，積累了大量有效數據。通過該系統特別是臺風期間的不間斷測量和預測支持了平臺臺風后復產決策，保證安全同時累計節省水下監測費用逾2000萬。數據挖掘技術在深水導管架的精準運維和設計優化貢獻價值。
10. 3萬噸級深水導管架安裝作業多體耦合動力學建模與實時仿真技術
技術內涵：針對深水導管架安裝作業環境惡劣、涉及裝備類型復雜等問題，突破多體耦合動力學仿真等關鍵技術，開發大型導管架安裝作業仿真系統，為300米水深大型導管架安裝提供技術支持。
價值成效：在“?；盗?rdquo;深水導管架項目中，利用數字建模與仿真技術，開展導管架干拖運輸、滑移下水、濕拖運輸、鋼樁安裝仿真，識別了起重船錨纜、鋼樁及導管架干涉風險，驗證了拖航方案及不同海況下拖航作業能力，優化了海上施工作業方案，將安裝作業海洋環境安全邊界由1.5米波高提升至1.8米，擴大了作業窗口期，提高作業效率達10%以上。
（文章來源于石油圈）
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