水下工程

1.裝備能力

1.1海洋石油286

1.1.1船舶概述

海洋石油286深水工程船是中國首艘作業能力達到3000米水深的世界頂級技術難度的海洋工程船舶,專門用于深海油氣資源開發,其技術含量高,具有優異的操縱性和耐波性,配有升沉補償功能的400噸大型海洋工程起重機和最大作業水深達3000米的水下機器人,具有深水大型結構物吊裝、臍帶纜與電纜敷設、飽和潛水作業支持以及深水設施檢驗、維護等多項功能,綜合作業能力在國際同類船舶中處于領先地位。

1.1.2技術特點

海洋石油286深水工程船總長約140.75米,型寬約29米,型深12.80米。船型為短艏樓、球鼻首、B級冰區加強、一層連續干舷甲板,首部設直升飛機起降平臺,帶首側推、伸縮式全回轉推進器,由柴油機電力推進系統驅動全回轉定螺距舵槳裝置,服務航速11節,最大續航能力為10000海里,可在3000米水深及復雜海況下作業并且具有優異的操縱性、耐波性和定位能力(DP-3級),舒適度滿足DNV的C3V3要求,是一艘全鋼質、雙底雙殼多功能水下工程船(MPV)。與其他海工輔助船相比,“海洋石油286”船艙室更狹小,作業功能更多,設備和系統更先進,設備、管路和電纜布置更復雜,綜合集成自動化程度更高,設計和建造難度更大,設備和系統的安裝和調試技術要求更高。

1.1.3作業功能

海洋石油286深水工程船主要作業功能有:深水大型結構物(如采油樹、水下管匯等)的吊裝和海底安裝(其裝備有具有升沉補償功能的400噸大型海洋工程起重機);海底深水柔性管敷設(主甲板下的卷管盤可裝載2500噸電纜);ROV作業支持,最大作業水深達3000m;飽和潛水作業支持;海洋工程的綜合檢驗、維護和修理;深水錨處理和錨泊作業,如深水錨系處理和FPS(張力腿,半潛,Spar,FPSO)的錨泊作業,包括錨樁安裝,系泊腿預鋪設、連接、回收和修復。

1.2海洋石油289

1.2.1船舶概述

海洋石油289是DP2的動力定位深水工程船舶(OSCV),是世界上最先進的海洋工程支持船,是南海深水戰略的排頭兵。主發電機組、推進系統、動力定位等系統處于世界領先,內置世界最先進的3000米作業水深重型工作級ROV(水下機器人)兩臺,250T升沉補償功能的吊機一臺,配有兩個作業月池,直升機甲板,S6飽和潛水系統并配有可容納100人高標準低噪音級別的房間。具備深水水下安裝支援、水下結構物安裝、飽和潛水作業支持、ROV等支持能力和軟管鋪設、電纜鋪設、深水設施檢驗,維護等多項功能等作業能力,綜合作業能力處于世界級水平。

1.2.2技術特點

海洋石油289船總長120.8米,型寬22.0米,型深9.0米,總噸8922,凈噸2677,最大吃水6.6米,主甲板面積大約1350平方米,每平方米可承重10噸。本船按照DNV環保的理念設計,采用STX新型低阻力船首設計并配有低油耗的690V的柴電推進系統,最大優化燃油消耗,船首頂部配備直升飛機起降平臺減小了船舶甲板占用率,增加了甲板的貨物裝載能力,配有兩個可變螺距管推、折臂式全回轉推進器,兩個定螺距全回轉推進器,經濟航速11節,最大續航能力為12000海里,可在3000米水深及復雜海況下作業并且具有抗風浪能力強,操縱性、耐波性好的特點,是一艘定位能力(DP-2)優異的深水工程船,船舶外殼是全鋼質、雙底雙殼,與其他海工船相比,“海洋石油289”是一艘設計更靈便,作業功能更多,設備和系統更先進,安裝和調試技術要求更高、作業穩定性更高、燃油消耗更低、經濟性能更高,綜合集成自動化程度更高的船舶,在船舶設計和設備技術上領先其他國際船舶。

1.2.3作業功能

海洋石油289是一艘作業能力非常強大的深水工程船,其主要作業功能有:深水大型結構物(如水下膨脹灣、立管、保護罩等)的吊裝和海底安裝(其裝備有具有升沉補償功能的250噸大型海洋工程起重機);海底軟管敷設,海纜修復、海管搶修、海底挖溝、FPSO樁腿安裝、ROV作業支持,海上科研作業支持,海上生活支持船等,其最大作業水深達3000m;船上配備了S6飽和潛水系統,具有海上石油平臺檢驗、維護和修理能力。

1.3海洋石油291

1.3.1船舶概述

海洋石油291船是海洋石油總公司落實深水發展戰略,海油工程安裝事業部從國外引進的具有DP2動力定位能力的專注深水錨系安裝,深水犁式挖溝,兼顧水下工程安裝作業的多功能工程船,是我國深水石油開發專項的綜合配套項目之一,引進時為我國功能最先進的深水錨系安裝多功能水下作業船,也是全球頂尖的海洋工程船之一。海洋石油291船為STX EUROPE公司設計的Aker AH 04船型,該船型在設計上具有較大的靈活性,設計有1個月池、預留了可以加裝1個A字架的位置,加裝A字架的位置在建造時進行了結構性加強。一個直升機平臺,并配備專用的ROV機庫。是船舶事業部第一艘配備500T深水錨系安裝絞車、最大吊重250T且作業水深達3000米級帶有主動升沉補償功能吊機、直升機平臺的船舶。其定位為深水錨系安裝,犁式挖溝,水下工程支持作業,以及平臺供應補給等多種作業功能。

1.3.2技術特點

海洋石油291深水工程船總長109.4米,型寬24米,型深9.80米。配備兩臺7680KW的主機,四臺2600KW的發電機,船舶可達到34500馬力,并可根據不同的作業任務可以提供電力推進、主機推動、及柴電組合共9種工況模式,節約能效,適應多種作業需求。配備有功能及性能不同的推進器設備,為船舶航行、靠離泊、海上施工作業、以及DP定位系統等提供強有力的動力。服務航速11節,最大速度19節。可在3000米水深及復雜海況下作業并且具有優異的操縱性、耐波性和定位能力(DP-2級),是一艘全鋼質、雙底雙殼多功能水下工程船(CAHV)。

1.3.3作業功能

海洋石油291主要功能為海底挖溝、FPS系泊安裝、ROV支持、電纜鋪設、飽和潛水。海洋石油291船的深水油氣管道鋪設挖溝作業能力達到世界先進水平,同時還具備多次挖溝功能,當遇到土壤較硬或船舶拖力不夠導致單次挖溝未達到要求的深度時,能進行再次挖溝,多次挖溝的最大深度可達到2.5m。挖溝機具備多個監控視角,可將海底的圖像實時傳送到控制間,遇到海況不良的情況時,挖溝犁配備的聲吶系統將發揮最大優勢。挖溝機的本體上還配備了推進系統,通過推進系統可將挖溝機安全準確的下放到海床上。具有深水錨系安裝能力,船舶系柱拖力達到361噸。配備由1臺500噸的錨系處理主絞車,2臺500噸的主工作絞車,2臺170噸的存儲絞車所組成的瀑布流水型錨系處理絞車,4個298立方米的錨鏈艙,單艙可容78mm直徑的有檔錨鏈3800米,具備較強的深水錨系處理作業能力。

船舶專業設備作業能力較強。船舶的250噸帶有升沉補償功能的吊機、 錨系處理絞車、2臺可前后移動及360度全方位操作的軌道吊機、2臺工作級ROV等設備在同類工程船裝備配置中處于較高等級。 船舶具有良好的操作能力和定位能力。船舶動力定位等級達到DP2,結合船舶的良好線型,能實現在較復雜的海況下進行作業。

1.4海洋石油285/287

1.4.1船舶概述

海洋石油287船是當今世界最先進的深水工程船,配備有 DP3 動力定位系統、具有主動升沉補償功能的250T、25T吊機和ROV收放裝置,可完成各類海上施工作業,最大作業水深 3000m。海洋石油287是一艘“多功能深水檢修船”,功能定位于各類海洋工程深水設備設施檢修作業,是全球頂級的全電推系統深水綜合作業船,可以為客戶提供全球各海域油氣田全生命周期管理服務和各類水下作業支持。

1.4.2技術特點

海洋石油287深水工程船總長125.75米,型寬25米,型深10.80米最大吃水7.7米,載員120人,自持力60天,續航力約15000海里,甲板載貨面積約1600㎡,最大航速約14節。船型為短艏樓、球鼻首、B級冰區加強、一層連續干舷甲板、首部設直升飛機起降平臺。動力配備有:船首為2 X首側推、2 X伸縮式全回轉推進器,主推進器為2部由柴油機電力推進系統驅動全回轉定螺距舵槳裝置。世界先進的DP3動力定位系統,可實現精準動態定位作業。舒適度滿足DNV的C3V3要求,是一艘全鋼質、雙底雙殼多功能水下工程船(MPV)。與其他海工輔助船相比,“海洋石油287”配備了全球頂尖的操作控制系統和綜合操縱工作站,實現了船舶動態定位系統、推進控制系統、船舶綜合信息顯示系統以及雷達、電子海圖等信息的高度集成。

1.4.3作業功能

海洋石油287深水工程船主要作業功能有:路由調查 、水下管線及電纜維護、維修深水大型結構物(如采油樹等)的吊裝、海底安裝(其裝備有具有升沉補償功能的250噸、25噸海洋工程起重機)、ROV作業支持(最大作業水深達3000m)、飽和潛水作業支持、海洋工程的綜合檢驗、維護和修理等作業。

1.5水下機器人(ROV)

1.5.1ROV概述

ROV,即遙控無人潛水器(Remote Operated Vehicle),通俗稱為水下機器人。系統組成一般包括水上和水下單元,水上單元一般包括:供電單元、控制電腦、顯示器等部件,而水下單元一般包括:聲納、高度計、深度計、羅經、推進器、電子通訊裝置、機械手、攝像頭、云臺、輔助照明燈、浮力材料以及纜控單元等部件。ROV功能多種多樣,不同類型的ROV用于執行不同的作業任務,其被廣泛應用于軍隊、海事、水電、海洋石油、海上救助等各個行業領域。

1.5.2技術特點

在海洋石油行業內,ROV被廣泛應用于深水鉆井作業支持、水下結構物安裝支持和水下結構檢測等作業。根據不同的作業能力,ROV又可以分為觀察級和作業級。觀察級ROV的核心部件是水下推進器和水下攝像系統,有時輔以導航、深度傳感器等常規傳感器。觀察級ROV尺寸小,重量輕,功率小,但操作靈活,成本較低,一般適宜用做純觀察型作業。而作業級ROV尺寸大,功率大,且帶有水下機械手。在實際作業中,作業級ROV可攜帶水下攝像機、聲納、液壓剪、液壓扭矩扳手等多種類型的水下作業工具,并在水中完成攝像、觀察、測量、機械手作業和配合外接工具作業等不同的作業任務,其具有安全、經濟、高效、作業深度大、作業強度高和測量數據精確等突出特點。

在水下油氣田,特別是深水油氣田的開發過程中,ROV在安全性、作業強度、作業效率方面具有明顯優勢,比如無需潛水員下水,大大降低了作業風險,并且ROV作業對海況的要求相對寬松,可以減少船舶因為天氣原因的待機時間,同時ROV可以在不同深度的水域進行連續高強度的作業任務,這些都是以往潛水員作業所不具備的突出優勢及特點。而隨著海上油氣田開采逐步向深水邁進,ROV在水下油氣資源開采發開發當中將成為無可替代的重要作業裝備。

1.5.3作業功能

海油工程安裝事業部水下作業公司ROV作業部,自2002年成立以來,裝備數量從最初的1臺ROV到目前的17臺ROV,種類包括從輕型、淺水、觀察級到重型、深水、作業型ROV全覆蓋。同時,部門現有扭矩扳手、注入撬、液壓剪、吸泥泵、TSS440、成像聲納、CP探頭等43類共78套外接工具,作業能力涵蓋了導管架安裝、海管鋪設、電纜鋪設、錨系安裝/更換、膨脹灣安裝、采油樹安裝、水下結構物檢測、深水結構物安裝、深水電飛線及液飛線更換等各類水下工程作業,已經完工的海上施工項目作業水深從10米一直覆蓋到1500米。

1.6犁式挖溝機

1.6.1挖溝機概述

海油工程安裝事業部水下作業公司2018年購置一套全新的大型深水犁式挖溝機系統,該套系統包括犁式挖溝機本體、A架(或A吊)、主動升沉補償(以后簡稱“AHC”)、臍帶纜絞車、空氣軟管絞車、及電氣、液壓控制系統等,施工母船HYSY291。該型設備為國際最大型號海管挖溝設備,目前國際同類型設備只有3臺。犁式挖溝機的購置填補了我國硬質海管大型設備挖溝領域的空白。在亞洲以及東南亞市場占有資源先機。隨著海洋環境保護以及技術標準的日趨嚴格和完善,海洋石油領域對于管道填埋的需求會越來越多。

1.6.2技術特點

犁式挖溝機本體長21.4米,寬11.75米,高9.65米,重180噸。為目前海管挖溝領域最大型號。其適應土壤強度為10-100Kpa。適應海管范圍75-1420mm。最大系柱拉力350噸。兩個浮箱可提供100噸浮力。并裝配有先進的陀螺、聲吶、云臺、相機等傳感設備。設計有兩套液壓系統相互備用,在其中一套故障的情況下仍然保持高效工作。 收放系統具備高性能的升沉補償功能,可在惡劣海況下實現回收和下放,且固定在HYSY291上,A-FRAME的負載能力達到210噸,可實現項目多用途吊裝需求。

1.6.3作業功能

VMP500型挖溝機作業水深可達500米,單次挖溝能力2.0米,多次最大挖溝深度2.5米。可實現7度的轉向功能。并且有兩種可調節滾輪適應不同管徑和重量的海管挖溝需要。最大抓舉能力75噸。設備具有應急操作功能,分別由甲板控制間和第三方ROV來實現功能控制,在故障和死機的情況下實現應急操作和回收。在挖溝時拉力過大時備有弱連接,拉力超過350噸時弱連接自動斷裂以保護船舶和挖溝設備。期待纜絞車具有恒張力模式,收放系統自帶升沉補償功能,極大的提高了設備的作業能力。

2.核心業務(技術)

2.1海上浮式生產設施系泊系統施工

安裝事業部已經完全掌握了300米水深油輪系泊系統的施工方案設計及相關安裝分析技術,具備油輪系泊系統的新建、維修、更換等各種復雜情況下的修能力。目前已完成國內外十多個海上浮式生產設施系泊系統的安裝、更換、維修、棄置等項目,涵蓋單(多)點系泊系統、FPSO系泊系統、半潛浮式平臺系泊系統等多種類型。結合具有361噸系柱拖力的專業錨系安裝工程船舶“海洋石油291”,其綜合施工能力已經達到世界先進水平。

2.2水下結構安裝

安裝事業部已掌握膨脹彎、跨接管、立管、護管、基盤管匯安裝技術和相關計算分析模擬技術,并在實際項目中成功應用,最大水深為200米。已完成數百套膨脹彎和跨接管的安裝,最大管徑為30寸;成功實施了數十套立管和護管安裝,并掌握“一卡雙管”整體安裝技術,大幅度提高施工效率;二十多件基盤被成功安裝,最大安裝重量達177噸。另外,公司已掌握1500米水深電液飛線更換技術,并完成“荔灣3-1深水氣田電液飛線更換項目”的 實施。

2.3柔性管纜施工

安裝事業部熟練掌握柔性管纜(海纜、臍帶纜、軟管)安裝、維修、更換等施工技術及相關計算分析技術,具備獨立施工能力,已成功完成國內外30多條柔性管纜相關安裝項目工作,水深涵蓋30米到300米,單根長度最大為50千米。另外,公司已經掌握深水垂直鋪設相關施工技術,利用安裝于“海洋石油286”船上的深水垂直軟鋪系統,已先后在“文昌9-2/9-3/10-3氣田開發項目”中得到兩次成功應用。