在5A級景區連海管

文／宋紫君 王德軍 李麗瑋

珊瑚礁？淺灘？中海油研究總院潿北設計項目組破解“美麗”帶來的難題。

坐落于我國南疆的潿洲島，擁有美不勝收的自然風光，是國家5A級景區。碧藍海水之下，孕育著種類各異、為數眾多的海洋生物。

特殊的地理環境成就了潿洲島絕美的自然風光，卻給連接潿洲島和北海市鐵山港的長距離海底管道項目的設計施工帶來了前所未有的挑戰——新建海管需要避開廣袤的珊瑚礁群，跨過錯綜復雜的礁石，穿越航道航路，登陸一望無際的淺灘……

為踐行中海油綠色低碳發展戰略，受中海油湛江分公司委托，中海油研究總院成立了潿北設計項目組，探索出了一條較優的路由方案及技術可行的施工方案。

采用水平定向鉆

管道的起始點位于潿洲島上的終端處理廠區，下穿陡峭的斷崖，最大落差達到40米。海岸線毗鄰幾百米寬的珊瑚礁生態保護區。這里有成片的珊瑚礁群，是我國珊瑚礁生長最豐富、最集中的區域之一。

鋪管施工要把海管放在海床上。為了避免來自海床自身地形、漁業拖網、拋錨或海上設施墜物等對海管的損傷破壞，保證管道安全運行，在水深小于60米的海域，通常需要將海管埋在海床下面1.5米深的位置。

然而在這里，如果先在海床挖開一道深溝再把海管鋪進去埋上，很難做到不影響脆弱的珊瑚礁生態環境。如何在不破壞珊瑚礁的情況下完成海管鋪設挖溝，成了潿北項目組面臨的第一個大難題。

經過多次比選、各種方案的探討之后，項目組最終鎖定了水平定向鉆技術。

水平定向鉆技術利用鉆機，按照預先設計好的線路，從珊瑚礁下方海床鉆一條弧形的“曲線”導向孔。經過多次擴孔后，由陸地上的絞車將在海上連接好的管道回拖到陸地上。如果海上絞車有足夠的回拖能力，可以選用先在陸地連接管道再拖到海上的方式。最后，由鋪管船拾管繼續鋪設。

水平定向鉆技術最早常用于鋪設穿越河道的管線，后發展為一端在陸地上、一端在海上的陸對海定向鉆。在沒有開挖條件的情況下，這種技術在管線登陸區域有巨大優勢。它不僅可以保護環境，而且避免了開挖帶來的經濟補償等問題。

近幾年，水平定向鉆技術在需要穿越海邊堤壩、沙灘、魚塘等各種不方便開挖的項目中得到了越來越多的應用。經過廣泛調研與技術交流，目前在實際的施工項目中能做到陸對海水平定向鉆的最長距離為3～5千米，成功的實施案例為項目組制定相應方案提供了借鑒。

解決淺灘困擾

在管道的終端——鐵山港，根據管道的預定路由需要穿過長達8千米的淺灘段。

海水隨著潮汐規律起起落落。這里的海水最大水深能達到3～4米，而在落潮時會變成一望無際、布滿小水坑的沙灘。根據對淺灘段的實際觀測，這里每天三分之二的時間，水深無法滿足普通的鋪管船航行，給海管的鋪管作業帶來了不小的阻力。

無水寸步難行。如何在淺灘段高效鋪設海管，成為擺在工程師面前的又一道難題。

“既然普通的鋪管船無法作業，那我們就用可坐底的淺吃水鋪管船，乘潮鋪設，退潮挖溝。”項目組主管領導賈旭說。

這樣在漲潮時鋪管船行進，落潮時鋪管船坐在淺灘上，等待著下次漲潮。同時，配置多臺挖掘機對鋪設管道進行后挖溝回填，爭分奪秒。“不然的話，在等待漲潮的漫長時間里，干等著必然會拖慢施工進度。”

科學施工，保護碧海藍天。

在實際施工中，需要綜合考慮安全性、經濟性、環保性、環境匹配性等多種因素，因地制宜、因時制宜，采用多種方案靈活配合，最大化提升施工效率。正所謂“黑貓白貓，能抓到耗子的就是好貓”。

一次次討論利弊之后，項目組為進一步搶工期，又提出了“不能白等”的“岸拖法”。當鋪管船停航時，在鋪管船上將一節節的管道連接后，通過陸地上牽引繩拖拉的方法，將管道拖至指定位置。為減少管道與海床的摩擦，拖拉過程中管道上拴有浮球，使其可以浮在海面上，降低拖拉難度。

找到最佳路由

解決了海管兩端的上岸方案，還需要精確確定海管中間段的路由。在缺少實際勘察資料前，最初階段設計的路由是一條只有大方向的直線。初步勘察后，卻發現潿北管線的實地條件異常復雜。

潿洲島到鐵山港的管道路由所經過的海域屬于近岸區域，地形地貌較為復雜。由于部分路由區域臨近河口，在沖淤作用下形成了較大面積的潮灘，聚集有大量的養殖區，有許多固定樁網和養殖漁網。有的養殖區在地圖上有顯示，而有的養殖區沒有備案，要實地勘察才能發現。而設計的潿北管道路由必須精確避開所有養殖區，才能避免產權糾紛事件。

通過實地勘察，項目組發現了部分原定路由的海床上存在較多漁業拖網的拖痕，說明該海域有較多的漁業捕撈作業。為了海管安全運行，必須予以考慮，適當避讓。

此外，部分原定路由附近檢測出了成片的礁石和玄武巖。它們具有較高的硬度。如果不改變原定路由，后續鋪管挖溝階段將會產生更加高昂的施工費用，增加施工難度。

復雜的地貌環境，需要進一步的精確勘察。勘探船走一遍，反饋回結果，工程師修改一遍路由。這樣一次又一次的反饋、遠程電話溝通，對于整個項目工期來說顯然是不夠高效的。

為加快項目進度，項目經理帶著電腦上勘探船。根據實時的勘察船掃線情況及時修改路由，并根據新修改的路由再當場實地指揮勘探船進行下一步詳細勘探，極大節省了項目的設計工期。

經過多次調整，在巖石縫隙中輾轉穿梭，這條總長70公里的海管管線路由最終在蜿蜒6個彎后成功穿越了礁石、漁網等危險區域，找到了一條技術及施工可行的路線。

未來建成的潿北海底管道，每年可輸送2.1億立方米伴生氣上岸，將有效解決潿洲終端火炬燃燒帶來的環境污染，實現二氧化碳減排，有效地助力潿洲島國家5A級景區發展，保護綠水青山，加快綠色轉型。