新型簡易挖溝機在某海上油田開發項目中的應用

徐 亮，劉 豐，押延寧

1.中海石油（中國）有限公司天津分公司，天津 300450

2.海洋石油工程股份有限公司安裝事業部海管作業公司管道工程部，天津 300450

如今國際油氣局勢在經歷了一段時間的低谷之后逐漸復蘇，但國際能源大局勢仍對我國能源戰略時刻造成持續的壓力與挑戰。作為我國能源戰略安全的重要保障之一，我國海上油氣田開發作業情況對許多國家戰略的影響起到著至關重要的作用。復雜多變的海洋氣候環境，導致海上油田項目開發過程中經常因復雜的自然條件而遇到各種各樣的困難。

在油氣開采過程中遇到困難時，首先應協同作業項目組人員，思考如何采取有效措施在完成開采目標的同時落實安全第一的人本原則。在傳統的海洋油氣開發過程中，受客觀技術發展不充分、作業環境的高度不確定性及主觀人員技能及作業狀態的影響，油氣資源的勘探、開發及二次開發所面臨的技術困難逐年加大，對作業成本及質量提出了更高的要求，也對海洋石油管理體制不斷改革、海洋石油作業技術不斷發展提出了新時代要求。

文章提到的一種簡易挖溝機在實際油田項目應用中，能夠顯著提高項目開展的效率，同時降低作業經濟成本，提升人員作業安全，規避了相應的設備損傷及環境破壞風險。此類創新型應用呼應了海洋石油行業目前降本增效的大方向，符合目前我國海洋石油工程作業項目發展的主流方向。文章主要對項目作業過程進行了簡單的概述，旨在推廣良好的作業實踐經驗的同時，為相關海洋石油從業人員提供作業思路。

1 概述

2019年7月，在針對渤海某平臺的施工作業中，潛水團隊依據先期探摸方案，進行了立管法蘭尋找、海床面探摸、堆積物區域泥質取樣工作。在進行立管法蘭探摸作業時，由于客觀地理條件問題及當時項目進展過程中所遇到的困難，潛水員對該平臺西側預留的兩個立管法蘭進行了尋找探摸，發現掩埋情況比較嚴重，未找到立管法蘭；潛水員用鋼釬插入泥約1.3m時發現導管架的防塵板。潛水員從平臺中間樁腿立管處沿著管線往平臺西側探摸，到達井口區管線逐漸被掩埋；距西側3～5m管線完全被掩埋，潛水員插不到管線，失去方向，未能找到預留的立管法蘭。

通過現場的初步討論，決定進行水下探摸作業。在采取了措施確保潛水員的作業安全后，潛水員繼續進行水下作業；之后，潛水員用鋼釬插入泥約1.3m，發現導管架的防塵板。潛水員從平臺中間樁腿立管處沿著管線往平臺西側探摸，發現到達井口區的管線逐漸被掩埋，同時距西側3～5m管線完全被掩埋，潛水員最終未能找到預留的立管法蘭。現場項目管理人員采取保守措施，安排潛水員沿著土包邊緣爬行，對土包區域進行打點取樣；共提取樣品4瓶，提取樣品深度為泥面下約0.5m處，具體的位置及數據如圖1所示。

圖1 摸排情況及采樣位置圖

2 改造過程

由于沒有成功的過往經驗可供參考，該環節所遇困難一度難以解決。作業項目組為保障工期質量，立即上報公司管理層，緊急邀請專家進行論證。據項目原計劃，應安排作業船只進行挖溝作業，但發現組塊的甲板凸出導管架6m，無法把挖溝機放在土坡上方，無法達到挖溝目的，后期的膨脹彎也無法安裝，從而在進度上影響了整個項目的作業進度，對后續油氣開采經濟效益產生了明顯的負面影響。

項目遇到的困難要求對目前使用的傳統吸泥設備進行改造，經過團隊成員研究，最終形成了初步的吸泥設備改造方案。項目組考慮到實際項目需要與安全性，形成的初步方案如下：將2根吸泥管并排焊接，改造成雙筒吸泥管，同時利用2套空壓機加大排量，是單筒吸泥設備的2.5倍的工效，顯著提升了吸泥效率。該改造方案有效解決了吸泥設備工作效率不滿足項目需要這一難題，通過雙排焊接的方法，有效提高了吸泥設備的工作效率，減輕了潛水人員的作業強度，為后續工作的順利開展打下了堅實的基礎，同時該改造顯著節約了成本。改造后的吸泥設備如圖2所示。

圖2 改造后的吸泥設備

3 解決辦法

根據探摸情況，如果將堆積物全部處理，土方量將達到500～800m3，應動員挖溝設備來處理。在安排挖溝設備的過程中，根據現場情況，由于膨脹彎路由在放空臂下方，因此大型船舶及挖溝設備無法就位進行挖溝作業，若采用簡易吹吸泥設備進行堆積物處理，安排潛水員進行這一操作，完成效率將會極低。針對此情況，項目組經過各種方案利弊的考慮與論證，決定仍需動用挖溝設備。結合目前項目實際遇到的困難，對挖溝設備進行改造，最終確定了改造方案。堆積物及放空臂的影響范圍如圖3所示。

圖3 堆積物及放空臂的影響范圍

經項目組人員論證，形成了一套具有可行性以及安全可靠性的作業方案。具體方案如下：

（1）使用吸泥設備，按照膨脹彎設計路由對堆積物土坡進行吸泥平整。

（2）吊裝膨脹彎放至海底平整后的堆積物上，再沿著膨脹彎兩側進行吸泥挖溝，緩慢將膨脹彎下沉至安裝高度，膨脹彎兩側寬度不小于0.5m，以確保安裝操作空間。

（3）在堆積物上形成一條膨脹彎設計路由形狀的溝。完成膨脹彎的預開溝后，利用浮帶及導向配合，完成膨脹彎對接。

4 應用及效果

受放空臂及吊裝安全距離限制，主作業吊機吊裝吸泥設備無法到達指定位置。因此，在平臺上布置導向滑輪，再利用主作業船上絞車，將吸泥管就位至放空臂下方。海下的作業依靠潛水員的調度與指揮。在潛水員的指揮下，同時利用吊機和絞車配合，靈活調整吸泥管的位置。

此處理方案有效解決了空間受限位置水下堆積物處理的難題，并且通過改進設備、多種設備靈活組合運用，提高了水下堆積物的處理效率，實現了無潛水員水下引導連續作業，船舶資源的利用率得到了極大提高，從安全性角度考慮，減少了潛水人員水下作業的時間。通過對船舶資源的合理調配使用，既提高了工作效率，又降低了作業中的安全風險。從項目開展周期角度考慮，該項目堆積物處理原計劃20d，實際作業僅14d，工作效率提高約25%。從項目開展的經濟成本角度考慮，共計節約成本約240萬元，顯著降低了經濟成本。該項舉措充分體現了降本增效的工作思路，處理效率得到了業主高度評價和一致認可，為后續項目類似工作提供了寶貴經驗，鍛煉并提升了項目組團隊人員的整體作業技術能力。

5 結束語

海洋石油工程作業中，人員作業安全始終處于首位，安全目標應永遠堅持預防為主，綜合治理。結合海洋石油以人為本的安全文化，既要保質保量地完成項目，又要確保所有參與作業人員的安全。同時，也說明無論是我國領海還是國際公海，海洋環境保護始終是從業人員進行海洋石油作業時的基本原則。無論是基層員工還是管理人員，降本增效均是在不受外部能源價格劇烈變化情況影響下應時刻謹記于心的作業準繩。它是先進管理經驗模式理念的集中體現，值得不斷思考，在總結中發展。望文章能夠為所有海洋石油人提供經驗與借鑒，共同壯大海洋石油事業，為祖國發展添磚加瓦，貢獻力量。