新型簡易挖溝機在某海上油田開發(fā)項目中的應(yīng)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(yè)部海管作業(yè)公司管道工程部，天津 300450

如今國際油氣局勢在經(jīng)歷了一段時間的低谷之后逐漸復(fù)蘇，但國際能源大局勢仍對我國能源戰(zhàn)略時刻造成持續(xù)的壓力與挑戰(zhàn)。作為我國能源戰(zhàn)略安全的重要保障之一，我國海上油氣田開發(fā)作業(yè)情況對許多國家戰(zhàn)略的影響起到著至關(guān)重要的作用。復(fù)雜多變的海洋氣候環(huán)境，導(dǎo)致海上油田項目開發(fā)過程中經(jīng)常因復(fù)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(yīng)協(xié)同作業(yè)項目組人員，思考如何采取有效措施在完成開采目標(biāo)的同時落實安全第一的人本原則。在傳統(tǒng)的海洋油氣開發(fā)過程中，受客觀技術(shù)發(fā)展不充分、作業(yè)環(huán)境的高度不確定性及主觀人員技能及作業(yè)狀態(tài)的影響，油氣資源的勘探、開發(fā)及二次開發(fā)所面臨的技術(shù)困難逐年加大，對作業(yè)成本及質(zhì)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(yè)技術(shù)不斷發(fā)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(yīng)用中，能夠顯著提高項目開展的效率，同時降低作業(yè)經(jīng)濟成本，提升人員作業(yè)安全，規(guī)避了相應(yīng)的設(shè)備損傷及環(huán)境破壞風(fēng)險。此類創(chuàng)新型應(yīng)用呼應(yīng)了海洋石油行業(yè)目前降本增效的大方向，符合目前我國海洋石油工程作業(yè)項目發(fā)展的主流方向。文章主要對項目作業(yè)過程進行了簡單的概述，旨在推廣良好的作業(yè)實踐經(jīng)驗的同時，為相關(guān)海洋石油從業(yè)人員提供作業(yè)思路。

1 概述

2019年7月，在針對渤海某平臺的施工作業(yè)中，潛水團隊依據(jù)先期探摸方案，進行了立管法蘭尋找、海床面探摸、堆積物區(qū)域泥質(zhì)取樣工作。在進行立管法蘭探摸作業(yè)時，由于客觀地理條件問題及當(dāng)時項目進展過程中所遇到的困難，潛水員對該平臺西側(cè)預(yù)留的兩個立管法蘭進行了尋找探摸，發(fā)現(xiàn)掩埋情況比較嚴(yán)重，未找到立管法蘭；潛水員用鋼釬插入泥約1.3m時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)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(cè)探摸，到達井口區(qū)管線逐漸被掩埋；距西側(cè)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(yù)留的立管法蘭。

通過現(xiàn)場的初步討論，決定進行水下探摸作業(yè)。在采取了措施確保潛水員的作業(yè)安全后，潛水員繼續(xù)進行水下作業(yè)；之后，潛水員用鋼釬插入泥約1.3m，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)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(cè)探摸，發(fā)現(xiàn)到達井口區(qū)的管線逐漸被掩埋，同時距西側(cè)3～5m管線完全被掩埋，潛水員最終未能找到預(yù)留的立管法蘭?，F(xiàn)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(qū)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(shù)據(jù)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(jīng)驗可供參考，該環(huán)節(jié)所遇困難一度難以解決。作業(yè)項目組為保障工期質(zhì)量，立即上報公司管理層，緊急邀請專家進行論證。據(jù)項目原計劃，應(yīng)安排作業(yè)船只進行挖溝作業(yè)，但發(fā)現(xiàn)組塊的甲板凸出導(dǎo)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(yè)進度，對后續(xù)油氣開采經(jīng)濟效益產(chǎn)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(tǒng)吸泥設(shè)備進行改造，經(jīng)過團隊成員研究，最終形成了初步的吸泥設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備的工作效率，減輕了潛水人員的作業(yè)強度，為后續(xù)工作的順利開展打下了堅實的基礎(chǔ)，同時該改造顯著節(jié)約了成本。改造后的吸泥設(shè)備如圖2所示。

圖2 改造后的吸泥設(shè)備

3 解決辦法

根據(jù)探摸情況，如果將堆積物全部處理，土方量將達到500～800m3，應(yīng)動員挖溝設(shè)備來處理。在安排挖溝設(shè)備的過程中，根據(jù)現(xiàn)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(shè)備無法就位進行挖溝作業(yè)，若采用簡易吹吸泥設(shè)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(jīng)過各種方案利弊的考慮與論證，決定仍需動用挖溝設(shè)備。結(jié)合目前項目實際遇到的困難，對挖溝設(shè)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(jīng)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(yè)方案。具體方案如下：

（1）使用吸泥設(shè)備，按照膨脹彎設(shè)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(cè)進行吸泥挖溝，緩慢將膨脹彎下沉至安裝高度，膨脹彎兩側(cè)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(shè)計路由形狀的溝。完成膨脹彎的預(yù)開溝后，利用浮帶及導(dǎo)向配合，完成膨脹彎對接。

4 應(yīng)用及效果

受放空臂及吊裝安全距離限制，主作業(yè)吊機吊裝吸泥設(shè)備無法到達指定位置。因此，在平臺上布置導(dǎo)向滑輪，再利用主作業(yè)船上絞車，將吸泥管就位至放空臂下方。海下的作業(yè)依靠潛水員的調(diào)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(diào)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(shè)備、多種設(shè)備靈活組合運用，提高了水下堆積物的處理效率，實現(xiàn)了無潛水員水下引導(dǎo)連續(xù)作業(yè)，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(yè)的時間。通過對船舶資源的合理調(diào)配使用，既提高了工作效率，又降低了作業(yè)中的安全風(fēng)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(yè)僅14d，工作效率提高約25%。從項目開展的經(jīng)濟成本角度考慮，共計節(jié)約成本約240萬元，顯著降低了經(jīng)濟成本。該項舉措充分體現(xiàn)了降本增效的工作思路，處理效率得到了業(yè)主高度評價和一致認可，為后續(xù)項目類似工作提供了寶貴經(jīng)驗，鍛煉并提升了項目組團隊人員的整體作業(yè)技術(shù)能力。

5 結(jié)束語

海洋石油工程作業(yè)中，人員作業(yè)安全始終處于首位，安全目標(biāo)應(yīng)永遠堅持預(yù)防為主，綜合治理。結(jié)合海洋石油以人為本的安全文化，既要保質(zhì)保量地完成項目，又要確保所有參與作業(yè)人員的安全。同時，也說明無論是我國領(lǐng)海還是國際公海，海洋環(huán)境保護始終是從業(yè)人員進行海洋石油作業(yè)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(yīng)時刻謹(jǐn)記于心的作業(yè)準(zhǔn)繩。它是先進管理經(jīng)驗?zāi)Ｊ嚼砟畹募畜w現(xiàn)，值得不斷思考，在總結(jié)中發(fā)展。望文章能夠為所有海洋石油人提供經(jīng)驗與借鑒，共同壯大海洋石油事業(yè)，為祖國發(fā)展添磚加瓦，貢獻力量。