科技日報(bào)記者 操秀英
6月16日，由中海油能源發(fā)展股份有限公司（以下簡稱海油發(fā)展）投資建造的全新智能FPSO（浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置）“海洋石油123”在江蘇南通完成陸地建造并成功交付，標(biāo)志著中國海油加快推進(jìn)海上智能油田建設(shè)取得新進(jìn)展，對于實(shí)現(xiàn)我國能源產(chǎn)業(yè)與數(shù)字技術(shù)深度融合，加快推進(jìn)我國能源數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展具有重要意義。
浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置是開采海洋油氣資源的高端大型海洋工程裝備，可實(shí)現(xiàn)海上石油、天然氣等能源的開采、加工、儲(chǔ)存、外輸、發(fā)電，被稱為“海上油氣加工廠”。“海洋石油123”是一艘10萬載重噸級的船型浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置，船長241.5米，型寬45.2米，型深25.4米，其系泊中心水深大約236米，甲板面積相當(dāng)于1.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場大小。
(資料圖)
現(xiàn)場數(shù)據(jù)全面感知 讓油氣智能生產(chǎn)跨越“山海”
作為我國全新智能FPSO，“海洋石油123”與常規(guī)FPSO主要差異在于智能化程度高，是目前我國首艘應(yīng)用了云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、邊緣計(jì)算等數(shù)字技術(shù)的全新FPSO，將為投產(chǎn)后的油氣生產(chǎn)運(yùn)營智能化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“過去，F(xiàn)PSO生產(chǎn)作業(yè)是以獨(dú)立模式運(yùn)行，倘若現(xiàn)場的關(guān)鍵設(shè)備出現(xiàn)故障，需要多個(gè)專業(yè)的技術(shù)專家乘坐交通工具從陸地趕赴海上才能解決問題，這種方式實(shí)效性不高，影響現(xiàn)場的正常生產(chǎn)。”海油發(fā)展副總經(jīng)理王偉介紹說，“‘海洋石油123’通過智能化的設(shè)計(jì)，改變了傳統(tǒng)的運(yùn)營模式，實(shí)現(xiàn)了從過去的海上設(shè)施獨(dú)立作戰(zhàn)模式向橫向集成和縱向貫通的海陸一體化運(yùn)營模式轉(zhuǎn)變，現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以及時(shí)回傳至陸地，技術(shù)專家在陸地就能進(jìn)行聯(lián)合診斷，不僅能大幅縮短設(shè)備故障修復(fù)時(shí)間，還有助于更早發(fā)現(xiàn)和解決海上生產(chǎn)隱患，將有效提高作業(yè)效率20%，降低生產(chǎn)運(yùn)營成本10%以上。”
王偉介紹說，“海洋石油123”現(xiàn)場各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過8000余個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)匯集至自主研發(fā)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)中樞——“海精靈”邊緣數(shù)據(jù)中心，對數(shù)據(jù)預(yù)處理后再通過海陸通信鏈路傳輸至陸地智控中心，可實(shí)現(xiàn)海上生產(chǎn)數(shù)據(jù)的全面感知、實(shí)時(shí)采集和智能輔助決策，全面提升油氣生產(chǎn)設(shè)施智能化運(yùn)營水平。
在開展全新FPSO建設(shè)的同時(shí)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)同步對已投產(chǎn)運(yùn)營的老舊FPSO進(jìn)行智能化改造升級，隨著“海洋石油123”的成功交付，陸地指控中心成功實(shí)現(xiàn)了FPSO“一對多”集約化管理，實(shí)現(xiàn)油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益和管理效率的更優(yōu)化。
“倘若遇到極端天氣導(dǎo)致海陸之間的通信受影響，‘海精靈’可以充當(dāng)‘臨時(shí)指揮站’，為智能化學(xué)藥劑加注、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、全船監(jiān)測系統(tǒng)等智能化應(yīng)用提供算力支撐，經(jīng)人工智能模型算法分析后，全面提升設(shè)備設(shè)施全生命周期管理的科學(xué)性。”王偉表示。
數(shù)字“克隆體”讓海陸協(xié)同更加高效
“如果說‘海精靈’邊緣數(shù)據(jù)中心是現(xiàn)場數(shù)據(jù)的匯集中樞，那么數(shù)字孿生技術(shù)就是海陸數(shù)據(jù)共享的橋梁紐帶。”“海洋石油123”建造項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人譚靜軒表示，“研發(fā)團(tuán)隊(duì)將數(shù)字孿生技術(shù)首次應(yīng)用在‘海洋石油123’的生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化、船體及單點(diǎn)系統(tǒng)健康管理，相當(dāng)于給FPSO創(chuàng)造了一個(gè)數(shù)字版的‘克隆體’，技術(shù)人員在FPSO陸地智控中心便可通過這一‘克隆體’全面監(jiān)測海上生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備設(shè)施遠(yuǎn)程映射與海陸協(xié)同管理，為海陸一體化智能生產(chǎn)運(yùn)營搭建數(shù)據(jù)共享橋梁。”
此前，海上操作人員需要時(shí)刻關(guān)注外部條件變化，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)程和工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工藝系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以保證生產(chǎn)的穩(wěn)定性。 有了“數(shù)字孿生”系統(tǒng)后，不僅可以真實(shí)還原工藝流程，還可以根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)和變化情況進(jìn)行控制參數(shù)調(diào)優(yōu)和趨勢預(yù)警，解決了裝置運(yùn)行過程中因依賴操作經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)致的系統(tǒng)異常、預(yù)警信息不足等問題，在安全高效運(yùn)行的前提下，確保FPSO生產(chǎn)時(shí)率最大化。
高效用能，不僅“智能”而且“綠色”
在“雙碳”背景下，“海洋石油123”持續(xù)改善能源管理模式，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)用能，減少能源成本，遞交了多個(gè)綠色答案。
譚靜軒介紹說，“海洋石油123”首次利用先進(jìn)的工業(yè)無線信號傳輸及電子感應(yīng)技術(shù)，將FPSO的照明系統(tǒng)連接成一個(gè)智能控制網(wǎng)絡(luò)，在滿足不同工作時(shí)間、不同工作模式下各個(gè)場所對照度的需求的同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)智能燈具的亮度。每年將節(jié)約照明用電30%，節(jié)約的電能相當(dāng)于每年節(jié)約原油2575.44桶（標(biāo)準(zhǔn)煤46.2471噸）。
“海洋石油123”還配置了1套煙氣模式惰氣系統(tǒng)，回收利用熱介質(zhì)鍋爐燃燒的尾氣用于大艙所需的惰氣覆蓋氣，能夠有效減少惰氣發(fā)生器的柴油消耗，進(jìn)而降低FPSO的整體能源消耗。另外，“海洋石油123”還配置了四臺(tái)套主發(fā)電機(jī)煙氣的余熱利用鍋爐，單臺(tái)功率為1500kW，正常生產(chǎn)期間利用余熱鍋爐就能滿足FPSO所需的熱能。上述兩套系統(tǒng)將每年節(jié)約標(biāo)煤4429余噸，減少二氧化碳排放約11168噸，相當(dāng)于植樹6120棵。
“‘海洋石油123’FPSO交付后，將成為我國首個(gè)統(tǒng)一批量應(yīng)用滿足國標(biāo)二級能效電機(jī)的FPSO，相比以前的三級能效電機(jī)，效率提升3%左右，每年將節(jié)電125700kWh。”譚靜軒說。
“海洋石油123”是首個(gè)獲得中國船級社智能符號認(rèn)證的FPSO。交付后將通過一艘主拖輪拖帶和一艘輔助拖輪護(hù)航，拖航至珠江口盆地海域的陸豐12-3油田，與已經(jīng)安裝在水下的錨鏈系統(tǒng)對接。陸豐12-3油田作業(yè)水深約240米，總井?dāng)?shù)達(dá)13口，主要生產(chǎn)設(shè)施包括“海洋石油123”和一座深水導(dǎo)管架平臺(tái)，預(yù)計(jì)今年下半年投產(chǎn)后高峰日產(chǎn)原油29500桶，成為我國海洋油氣產(chǎn)量的新增長極。
目前，我國已經(jīng)成為全球最大的FPSO制造與應(yīng)用國之一，所擁有的FPSO數(shù)量與總噸位均居世界前列。
王偉表示，海油發(fā)展將緊盯油氣行業(yè)數(shù)字綠色低碳轉(zhuǎn)型新趨勢，抓住新一輪科技革命為油氣產(chǎn)業(yè)帶來的新契機(jī)，在油氣生產(chǎn)領(lǐng)域大力推進(jìn)以“智能油田”“智能工程”“智能工廠”為代表的數(shù)字綠色低碳轉(zhuǎn)型示范工程，為持續(xù)推動(dòng)海洋石油工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、保障國家能源安全作出新的更大貢獻(xiàn)。
（圖片由海油發(fā)展提供）
