智能鉆采平臺安家南海

杜春水

5月17日，南海的碧波上，在中國海油海洋石油工程股份有限公司（以下簡稱海油工程）珠海場地建造的惠州26-6鉆采平臺上部組塊，精準與導管架完成對接。

由此，我國首個海上智能鉆采平臺完成海上安裝，立于廣袤的大海中央。深藏海底的原油與天然氣將經(jīng)此輸送到陸地上的千家萬戶，點亮粵港澳大灣區(qū)的萬家燈火。

高度集成

智能化早已貫穿于海洋油氣生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。為何稱惠州26-6鉆采平臺是我國首個智能海上鉆采平臺？

近年來，中國海油以烏石17-2/23-5油田群聯(lián)合開發(fā)項目、渤中26-6油田開發(fā)項目（一期）以及惠州26-6油田開發(fā)項目等智能化示范項目為抓手，加快推進智能油田建設(shè)。

在這些智能化示范項目中，惠州26-6鉆采平臺是中國海油自主設(shè)計建設(shè)的首個智能鉆采平臺，具有結(jié)構(gòu)集成高、材料復用高、降本程度大等核心優(yōu)點。與此同時，實現(xiàn)新一代信息技術(shù)全流程貫穿，讓智能化平臺的復刻變得更加系統(tǒng)和便捷。

通過集約化設(shè)計，惠州26-6鉆采平臺集成了“超腦”、邊緣智算站、數(shù)據(jù)安全管控裝置等5大智能模塊，配有工藝仿真優(yōu)化系統(tǒng)、能耗監(jiān)測管理系統(tǒng)、智能巡檢系統(tǒng)等10套子系統(tǒng)。這能夠助力平臺具備智能生產(chǎn)、智能鉆井、設(shè)備健康管理、智能安防、臺風生產(chǎn)模式等一系列強大功能。

“我們通過集約化設(shè)計，讓平臺上搭載的智能化設(shè)備數(shù)量為傳統(tǒng)平臺的3倍，但占用空間卻減少了1/3，全年能夠提高生產(chǎn)效率20%，每年可降低運維成本10%。”中國海油陸惠西項目副總經(jīng)理魏偉榮介紹說。

三大智能化場景

“惠州26-6鉆采平臺的智能化設(shè)計從生產(chǎn)需求出發(fā)，從解決現(xiàn)場生產(chǎn)中的問題出發(fā)，深度挖掘智能化應用的價值與效益，實現(xiàn)了智能生產(chǎn)、設(shè)備健康管理和智能安防三大智能化場景的定制化應用，從而讓平臺更加智能、安全和高效。”魏偉榮說。

第一大智能場景“海上平臺智能生產(chǎn)運維系統(tǒng)”，依托中央控制系統(tǒng)，實現(xiàn)海上平臺現(xiàn)場各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)與控制指令的集中智能監(jiān)控，各類智能化模型、算法與軟件的統(tǒng)一部署和集中展示。

“這樣就能夠讓各個子系統(tǒng)打破各業(yè)務(wù)單元之間的壁壘。各系統(tǒng)運行之間的模式實現(xiàn)從傳統(tǒng)的‘接力賽升級為‘籃球賽般的相互配合，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)運維，推動生產(chǎn)運營更加協(xié)同高效。”魏偉榮介紹說。

第二大智能場景“設(shè)備健康管理”。

僅看機械動設(shè)備的智能監(jiān)測。惠州26-6鉆采平臺上配備了4臺涉及高壓天然氣回注的往復式壓縮機。往復式壓縮機設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜、易損件多、故障率高。為保障設(shè)備安全，對關(guān)鍵部件進行在線監(jiān)測和故障預警，切實有效進行風險管控，十分必要。

設(shè)計團隊以往復式壓縮機設(shè)備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)以及運行數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，整合設(shè)備參數(shù)、巡檢數(shù)據(jù)等信息資料，全面掌握關(guān)鍵機械設(shè)備的狀態(tài)信息，形成了一套機械設(shè)備智能化管理系統(tǒng)。

通過智能化管理，可以有效監(jiān)測設(shè)備的振動、位移、動態(tài)壓力、溫度等多源信號，對氣閥故障、十字頭故障、軸瓦磨損、氣缸磨損、液擊、連桿螺母松動等壓縮機潛在故障進行在線預警監(jiān)測。維保作業(yè)人員可以通過“可視化分析診斷”功能，得到專家級的故障分析評估報告。這就將被動維修的策略轉(zhuǎn)化為了主動維修和預測性維修，也將被動安全轉(zhuǎn)化為主動安全，做到對事故的防患于未然，保障生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

第三大智能場景“智能安防”。

傳統(tǒng)人工巡檢具有效率低、存在巡檢盲區(qū)等缺點，視頻監(jiān)控具有功能單一、人員甄別壓力大的缺點。為了讓巡檢變得更便捷高效，惠州26-6鉆采平臺設(shè)置了“智能巡檢”模式，能夠?qū)崿F(xiàn)“一鍵視頻巡檢”“各系統(tǒng)聯(lián)動”“實景映射”“巡檢報告”4大功能。

值得一提的是，“一鍵視頻巡檢”功能是中國海油自主研發(fā)的，能夠基于視頻監(jiān)控系統(tǒng)及智能分析，減少人員巡檢頻次，提高巡檢質(zhì)量與效率，保證生產(chǎn)設(shè)施安全生產(chǎn)。

“與此同時，我們對‘智能巡檢模式所需的光學設(shè)備進行了布局優(yōu)化，具備集約高效的特點。同等規(guī)格的平臺，惠州26-6鉆采平臺僅需布置過去一半數(shù)量的光學設(shè)備。”魏偉榮介紹道。

艱難安家

今年3月開工建造惠州26-6鉆采平臺上部組塊以來，海油工程項目團隊積極統(tǒng)籌施工資源、嚴格把控安全、質(zhì)量和進度，并在建造過程中大力推行數(shù)字化管理模式和一體化建造方式，創(chuàng)新應用精細三維模型建造技術(shù)，開展結(jié)構(gòu)、機管電儀、涂裝一體化預制裝配，一體化安裝率達96%，大幅減少高空作業(yè)量，較計劃提前15天完成建造。

“上部組塊的重量超過了海上船舶浮吊吊裝能力的極限。我們借助潮汐的自然力量和船舶調(diào)載等施工技術(shù)，通過類似于舉重運動員挺舉的方式，將上部組塊整體安裝到導管架預定位置上。”海油工程惠州26-6油田開發(fā)工程項目總經(jīng)理李濤介紹說。

浮托安裝需要精準控制海上平臺的升降，在潮水的一漲一落間完成平臺與導管架的精準對接。雖然難度不小，但可以大幅縮短海上作業(yè)時間，顯著提高施工安全和經(jīng)濟性，從而推動海上平臺高效快速投產(chǎn)。

海上浮托期間，正值南海季風高發(fā)季，海況惡劣，作業(yè)窗口短。“在波濤洶涌的南海上，將總長180余米的無動力駁船‘海洋石油228船牽引至每側(cè)僅有40厘米間隙的導管架槽口內(nèi)，操作難度極大。”海油工程惠州26-6油田開發(fā)工程項目安裝板塊負責人李啟寶說。

迎難而上！

項目團隊一次次對系泊布置、運動監(jiān)測、天氣監(jiān)測、精準定位、載荷轉(zhuǎn)移等工序進行預演，充分利用錨機和拖輪聯(lián)動，動態(tài)調(diào)整無動力駁船的進船速度和方向，不斷優(yōu)化和動態(tài)調(diào)整施工方案。同時，組織近10次施工路線勘察，精準計算和設(shè)計拋錨位置和錨鏈走向，在跨越管線處懸掛浮筒，避免剮蹭海底管線。

最終，用了不到10小時，導管架上的8個樁腿對接緩沖裝置與組塊底部8個樁腿插尖對接，精度達到毫米級。至此，這座鋼鐵巨人穩(wěn)穩(wěn)站在了大海中。

這再一次證明，中國海油已經(jīng)掌握了高位浮托、低位浮托、錨系浮托、動力定位浮托等海上浮托方法，已經(jīng)具備全天候、全序列、全海域的浮托技術(shù)和施工能力。