走近海底擎天柱

黃玉璽

挖掘海底石油的鋼鐵巨人

要了解“海基一號”，先要從導管架說起。石油被稱為“黑色的黃金”，是人類最重要的化石能源，而全球海底石油為1300多億噸，占石油可采儲量的45%左右。因此，海上石油開發利用意義重大。這就讓導管架有了用武之地。

海洋石油鉆井平臺分為移動式平臺和固定式平臺。移動式平臺包括自升式、半潛式、張力腿式、牽索塔式等;固定式平臺包括坐底式、導管架式、重力式、順應塔式等。其中，導管架平臺是現在應用最廣泛的海洋油氣生產設施。

1947年，全球首個鋼質導管架平臺誕生，當時水深只有6米，屬于近海區域。此后，導管架平臺不斷發展，從近海擴展至深海，水深也逐漸達到300米以上。

導管架平臺由導管架、樁和上部結構組成。導管架為鋼質桁架結構，通過低合金鋼管相互焊接而成。它的結構類似于鐵塔，結構形式多為四柱式和八柱式，多邊棱臺的形狀可以保持其穩定性。它就像折疊桌的底座一樣，將海上作業平臺固定在海面上，平臺上安裝好鉆井設備就可以采油了。

亞洲第一的“龐然大物”

亞洲第一深水導管架平臺——“海基一號”平臺自2020年3月開工建設，至2022年2月完工，歷時兩年時間。這座海底“龐然大物”高達302米，堪比法國的埃菲爾鐵塔，加上上部結構，總高度達到了340.5米，是亞洲第一座300米級別的深水導管架平臺。

在重量方面，“海基一號”達3萬多噸，所用鋼材能夠制造一艘中型航母，加上平臺總重4萬多噸，打破了中國海上單體原油生產平臺的重量紀錄。

“健身制鞋”站穩站久

“海基一號”服役于中國南海的陸豐15-1油田，這里不僅海況惡劣，還面臨大型可移動沙坡沙脊等世界級海洋工程難題。那它的導管架是怎么站穩腳跟的呢？

一方面，為其量身定制“健身”方案。這套方案通過精確計算和比較，判斷出極端海況下“海基一號”所需的整體結構強度參數，進而優化結構尺寸，精簡導管架水平層數量，提升它的抗浪擊打能力。

另一方面，就不得不提“海基一號”的“鞋”——階梯型防沉板了。它是通過數值模擬，對沙坡沙脊進行了兩年的運移監測，在掌握其運移規律的基礎上專門設計的“鞋”。這雙“鞋”讓導管架底部完美貼合了階梯狀海床地貌，保證其站得穩、立得平。

“海基一號”在無數科技工作者夜以繼日的努力下，克服多個世界性難題，完成了十余項重大技術創新，實現了關鍵設備100%國產化。而首次嘗試300米級導管架就獲得巨大成功，讓中國實現了深水超大型導管架設計、建造、安裝等的技術跨越，達到世界一流水平。它開辟了一條深海油氣開采的新道路，是服務“海洋強國”戰略的重要實踐。