深海一號：超深水時代的大國重器

宋秦平

我國不僅是一個陸地大國，更是一個海洋大國。3.2 萬千米的總海岸線、473 萬平方千米的蔚藍國土，蘊藏著豐富的油氣資源，特別是南海海域，那里有著我國55% 的海洋能源。

然而， 南海的平均水深超過1000 米，水深的量變帶來的是開發難度的質變。海平面以下水深每增加10 米，水下設備就要多承受1 個大氣壓的水壓；當水深超過1000 米，海水溫度也從均溫十幾攝氏度降至約5 攝氏度，這將嚴重影響油氣的狀態，加劇開采難度。另一方面，深海海底巨大而松軟的沙坡沙脊會讓生產設備難以穩固著陸，因此開發難度極大。

在2021 年以前，我國沒有屬于自己的深水自營大氣田。直到這一年的6 月25 日，一座10 萬噸級的深水半潛式生產儲油平臺——“深海一號”能源站在南海的瓊東南盆地正式投產，開啟了超深水時代的新征程，標志著我國從裝備技術到勘探開發能力全面實現從300米到1500 米超深水的跨越。截至2023 年10 月，“深海一號”能源站已累計生產天然氣超50 億立方米，可滿足粵港澳大灣區四分之一的民生用氣需求，成功打開了一扇通往深海油氣寶庫的大門。

“深海一號”能源站是名副其實的大國重器，總重量5 萬余噸，最大投影面積有兩個標準足球場大小；總高度達120 米，相當于40 層樓高；最大排水量達11 萬噸，相當于3 艘中型航母。到目前為止，它仍是世界上同類型海上平臺中最大的那一座。

為什么要在南海建這座鋼鐵巨無霸？它是怎么建成的？又是怎么固定在深海之上的？這一切都要從17 年前說起。

探海尋寶：1500米海下有個能源寶庫

國際上普遍將水深超過1500米的海域定義為“超深水”，“超深水”之下的油氣資源因開采條件極度不利往往只能讓人望洋興嘆。然而，想要得到足夠的油氣資源，開發深海勢在必行。

2006年，中國海油啟動了對南海西部深水區域的尋油之路。那時的中國海油雖然掌握了淺水石油開采技術，但深海技術還不成熟，因此選擇了與國外某知名石油公司一起合作開發。然而初步勘探結果并不理想，加之對該區域的油氣成藏條件認識不清，國外石油公司于2012年退出了合作。中國海油沒有放棄，而是根據已有科研結果和既往經驗，再次對這個區域進行探測，并利用3000米級超深水半潛式鉆井平臺在這片深海之下打了一口油井。當巨大的橘黃色火焰順著管道沖出鉆井平臺燃燒臂的時候，整個南海都被“點亮”了。隨后，工程師們在這里又陸續勘探到了多個深水氣田，南海深處蘊藏著大量天然氣寶庫的大門也終于被撬開了一道縫，“深海一號”大氣田開發項目隨之正式開啟。

重器取寶：“深海一號”能源站

“深海一號”能源站分為兩個部分：上部組塊和下部浮體。上部組塊由23 個甲板片組成，裝配了200 多套油氣處理相關設備，而且還有一個可以容納120 人的生活樓。下部浮體由“回”字形底浮箱和4 個立柱組成，底浮箱負責托起“深海一號”，而4個立柱則是借鑒“保溫瓶內膽”的原理設計而成的隱形倉庫，負責儲油。

海底深處的石油、天然氣和水的混合物，通過海底管線等水下生產設備進入“深海一號”能源站，然后在上部組塊的油氣處理設備中“分道揚鑣”。分離出的天然氣在進行脫水、脫烴等加工環節后，在干氣壓縮機的助力下，順著海底管線一路北上，進入粵港瓊的千家萬戶；分離出的凝析油存儲在立柱中等待轉運；剩下的含油生產水被存在了污油艙里。

“深海一號”能源站就像一座高精尖的“機械島”，它利用水下生產設備將海底深處的原油和天然氣抽出、加工，加工好的凝析油暫時存在“島”上等待運輸船，加工好的天然氣則通過海底管道直接送到粵港瓊千家萬戶的灶頭上。

重器守寶：“深海一號”深水扎根

在建造“深海一號”能源站時，僅使用消耗的鋼鐵就比七座埃菲爾鐵塔還要多，如果把這些鋼鐵拿來造轎車，可以造出三萬多臺。因此，“深海一號”能源站被稱為“鋼鐵巨無霸”。最初的建造、組裝均是在陸地上完成的。工程師們將一個個模塊做好，用吊車、滑道等大型工具輔助，像搭積木一樣一點點建成了“深海一號”。

建好的“ 深海一號” 在3 艘大馬力拖輪的共同牽引下從山東煙臺出發，穿越渤海、黃海、東海、南海四個海域，歷時18 天、行進1600 余海里抵達預定海域。而在它到達之前，工程師們已提前在海底插入了每根約160 噸重的16 根錨樁，插入深度超過60 米。錨樁上拴著專門用來固定“深海一號”的錨鏈。這些錨鏈由高端聚酯纖維材料制成，破斷力超過2000 噸，可以抵抗16 級臺風。16 根錨鏈被劃分為四組，東南、東北、西北和西南四個方向各4 根，“深海一號”一進入預定位置，它們就會和錨樁連接起來，從而固定住這座鋼鐵巨無霸。

“深海一號”被拴在海上雖然也可以隨時拆下來拖走，但耗費很大，因此在設計建造之初，工程師們采用的標準就是“30 年不進塢修”，也就是說，“深海一號”可以一次性工作30 年，30 年內是不需要拉回船塢檢修的，而它的設計壽命更是長達150 年之久！

未來添寶：向更遠更深的大海前進

“深海一號”項目坐擁3 項世界級創新，應用13 項國內首創技術，攻克10 多項行業難題，它的成功正式開啟了我國深遠海油氣資源開采的序章。自2021年6月投產以來，“深海一號”已為粵港澳大灣區和海南自貿港建設輸送了超過50 億立方米的清潔能源。今年年初，中國海油的工程師們完成了遠程遙控生產改造與調試工作，讓“深海一號”具備了在臺風天氣中仍能保持連續安全穩定生產的能力，每年可增加6000 多萬立方米的天然氣產量，可供47 萬家庭用一年。這項技術讓它成了世界上首個具備遙控生產能力的超大型深水半潛式生產儲油平臺。今年8 月，“深海一號”順利完成投產以來的首次海管清管作業，通過對清管作業產出物的分析可以確定其運行狀態良好，與設計預期相符，這再次驗證了我國首個超深水氣田水下設施設計與質量的可靠性。

同時，“深海一號”二期工程也在夜以繼日地進行著，投產后整個大氣田高峰年產量將提升50%，進一步提升我國清潔能源供應能力。另一方面，南海其他海域也在陸續勘探中，借助“深海一號”的成功經驗，這些油氣田的開發也指日可待，將建成南海萬億大氣區。

未來，中國海油的工程師們將探索更深更遠的大海，為祖國能源安全續寫新的篇章！