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近日，由中國船舶集團上海船舶研究設(shè)計院自主研發(fā)、為中國海洋石油總公司旗下中海油(中國)有限公司天津分公司量身打造的全球最大、中國首艘海上油田壓裂工程船設(shè)計方案順利通過中國船級社(CCS)基本設(shè)計審查。該型船相關(guān)設(shè)計建造合同已簽署，標志著我國在海上油田壓裂技術(shù)和工程領(lǐng)域取得重大突破，一舉打破國外長期的技術(shù)壟斷和封鎖。這也是中國船舶集團與中國海油踐行我國“油氣自給”戰(zhàn)略，保障國家能源安全，攜手傾力打造的又一海上油氣作業(yè)利器。
這艘高度集成化、自動化、數(shù)字化、智能化，且總體性能達到世界先進水平的集成式一體化壓裂船，將由蕪湖造船廠有限公司建造。該船總長99.9米，型寬22米，型深9.9米，建成后將滿足我國全海域大規(guī)模壓裂作業(yè)、海上多井次批量化壓裂作業(yè)，以及氣井、超深層壓裂作業(yè)等新需求，填補我國海上油田壓裂技術(shù)和工程領(lǐng)域的空白，具有重要的戰(zhàn)略意義。
壓裂船對人們而言相對比較陌生。該型船主要用于海上低滲油氣田潛力儲量開采，達到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的目的。當鉆井結(jié)束后，通過向井筒內(nèi)注入高壓酸液(酸化壓裂)或含砂流體(加砂壓裂)，使得井底壓力超過地層破裂壓力，人為在井筒一定范圍的儲層內(nèi)制造系列縫隙，使得儲層內(nèi)的油氣可以通過這些縫隙流入到井筒并被采出地面。壓裂的裂縫具有一定寬度，油氣在其中流動時的阻力很小，相當于儲層內(nèi)的“高速公路”。如果沒有人工裂縫，井筒遠處的流體在進入井筒前，就必須克服滲流過程中地層的重重阻力，路阻且長，有些井由于能量不足以克服這一阻力，不壓裂根本就沒有產(chǎn)能。因此，通俗來說，壓裂船相當一名壓裂能力超強的專業(yè)選手，可機動靈活地駛向目標平臺進行壓裂作業(yè)，最大化提升單井井控儲量、累產(chǎn)和整體采收率。對于甲板面積受限的平臺(尤其是無人平臺)，有了壓裂船，大規(guī)模壓裂作業(yè)就不再是難事。
海上低滲油氣田儲量是我國海上石油生產(chǎn)的重要潛力儲備來源。長期以來，海上油田壓裂技術(shù)被少數(shù)幾個歐美國家所壟斷，并對我國進行嚴格封鎖，由于缺乏專業(yè)技術(shù)和裝備，只能對其望塵莫及。為了解決這一“卡脖子”難題，上船院主動承擔起央企的責任與使命，充分發(fā)揮在海洋工程領(lǐng)域積累的豐富經(jīng)驗和研發(fā)實力，從零開始，知難而上，自力更生，踔厲奮發(fā)，終于成功研發(fā)出這一全球最大、中國首艘海上油田壓裂船，為創(chuàng)新完善中國制造的船譜又立下一功。
壓裂船亮點紛呈
壓裂作業(yè)能力強勁，集成化程度高。針對海上壓裂作業(yè)的特殊需求，除了專業(yè)的壓裂設(shè)備外，該船還配備有供液設(shè)備、混配設(shè)備、混砂設(shè)備、儲砂輸砂設(shè)備、其他物料儲存供給設(shè)備等，所有油田增產(chǎn)作業(yè)專業(yè)設(shè)備均采用進艙(在主船體內(nèi))布置，可有效減少海況影響。其搭載的關(guān)鍵壓裂設(shè)備能力在全球名列前茅。
安全可靠。該船采用綜合電站設(shè)計，即壓裂設(shè)備與船舶用電高度融合。綜合電站配電板分成五段匯流排，發(fā)生最大單點故障時，船舶電站可保證四臺壓裂泵，一臺混砂裝置，一臺混配裝置滿負荷工作，有效保證壓裂作業(yè)安全開展。而且，可在7級風、3米有義波高、1.5節(jié)流的環(huán)境條件下進行壓裂作業(yè)，在八級海況、蒲氏十級風環(huán)境條件下安全航行。
推進性能優(yōu)越。該船前瞻性的采用全電力推進形式，配備兩臺電力推進全回轉(zhuǎn)推進器，一臺伸縮推進器與兩臺艏側(cè)推，動力定位能力達到DP 2級，航速可達13節(jié)以上。該船還可實現(xiàn)在較小半徑內(nèi)的原地回轉(zhuǎn)、橫移等操作，操縱性與機動性優(yōu)越。
綠色環(huán)保。該船采用電力推進Closed Ring環(huán)形閉合母排設(shè)計，船舶DP作業(yè)時可根據(jù)全船電網(wǎng)負載情況調(diào)整在網(wǎng)機組數(shù)量，提高在網(wǎng)發(fā)動機組的負荷率，極大降低油耗與排放。該船發(fā)電機組無輕載工況，可以一直保持滿載運行，柴油機效率保持在最佳運行點，有效降低了柴油消耗，減少污染物排放，實現(xiàn)綠色友好。該船還設(shè)置有滿足國際海事組織(IMO) MEPC最新規(guī)定的生活污水處理裝置，滿足排放控制要求。
智能化、自動化程度高。該船搭載智聯(lián)服務(wù)云平臺，并與船舶智能系統(tǒng)平臺高度融合，具備智能機艙、智能航行以及智能集成平臺功能，實現(xiàn)了設(shè)備數(shù)字化運營，船舶智能化運行，使船舶更加經(jīng)濟、安全和高效。該船在電氣系統(tǒng)的配置上設(shè)置了壓裂系統(tǒng)指揮中心及相應的專業(yè)控制軟件，可實現(xiàn)油田增產(chǎn)作業(yè)設(shè)備和其他多種支持設(shè)備的監(jiān)測和控制功能，可實現(xiàn)壓力自動調(diào)整、排量自動分配、健康自動檢測，有效提高了整個系統(tǒng)的作業(yè)效率。
作為我國船舶設(shè)計領(lǐng)域規(guī)模最大、船型最豐富、市場占有率最高的研究設(shè)計單位之一，上船院始終踐行保障國家能源安全戰(zhàn)略，致力于服務(wù)我國海上油田勘探、開采、運輸?shù)阮I(lǐng)域，曾自主研發(fā)設(shè)計了我國第一艘油田增產(chǎn)作業(yè)支持船“海洋石油640”號、全球最大液化天然氣(LNG)運輸加注船“海洋石油301”號、我國最大深水綜合勘察船“海洋石油701”號、我國首艘深水環(huán)保工作船“海洋石油257”號等諸多高端海上關(guān)鍵設(shè)備，是我國海洋工程裝備研發(fā)領(lǐng)域的創(chuàng)新引領(lǐng)者。
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