【中國海洋石油集團有限公司】6月16日,由中海油能源發展股份有限公司(簡稱“海油發展”)投資建造的全新智能FPSO(浮式生産儲卸油裝置)“海洋石油123”在江蘇南通完成陸地建造并成功交付,标志着中國海油加快推進海上智能油田建設取得新進展,對于實現我國能源産業與數字技術深度融合,加快推進我國能源數字化轉型和智能化發展具有重要意義。
浮式生産儲卸油裝置是開采海洋油氣資源的高端大型海洋工程裝備,可實現海上石油、天然氣等能源的開采、加工、儲存、外輸、發電,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産儲卸油裝置,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,甲闆面積相當于1.5個标準足球場大小。
現場數據全面感知,讓油氣智能生産跨越“山海”
作為我國全新智能FPSO,“海洋石油123”與常規FPSO主要差異在于智能化程度高,是目前我國首艘應用了雲計算、大數據、物聯網、人工智能、邊緣計算等數字技術的全新FPSO,将為投産後的油氣生産運營智能化奠定堅實基礎。
“過去, FPSO生産作業是以獨立模式運行,倘若現場的關鍵設備出現故障,需要多個專業的技術專家乘坐交通工具從陸地趕赴海上才能解決問題,這種方式實效性不高,影響現場的正常生産。”海油發展相關負責人介紹說,“‘海洋石油123’通過智能化的設計,改變了傳統的運營模式,實現了從過去的海上設施獨立作戰模式向橫向集成和縱向貫通的海陸一體化運營模式轉變,現場生産數據可以及時回傳至陸地,技術專家在陸地就能進行聯合診斷,不僅能大幅縮短設備故障修複時間,還有助于更早發現和解決海上生産隐患,将有效提高作業效率20%,降低生産運營成本10%以上。”
據介紹,“海洋石油123”現場各類生産數據通過8000餘個數據采集點彙集至自主研發的現場數據中樞——“海精靈”邊緣數據中心,對數據預處理後再通過海陸通訊鍊路傳輸至陸地智控中心,可實現海上生産數據的全面感知、實時采集和智能輔助決策,全面提升油氣生産設施智能化運營水平。
在開展全新FPSO建設的同時,技術團隊同步對已投産運營的老舊FPSO進行智能化改造升級,随着“海洋石油123”的成功交付,陸地指控中心成功實現了FPSO“一對多”集約化管理,實現油田開發經濟效益和管理效率的更優化。
“倘若遇到極端天氣導緻海陸之間的通訊受影響,‘海精靈’可以充當‘臨時指揮站’,為智能化學藥劑加注、生産工藝優化、全船監測系統等智能化應用提供算力支撐,經人工智能模型算法分析後,全面提升設備設施全生命周期管理的科學性。”該負責人表示。
數字“克隆體”,讓海陸協同更加高效
“如果說‘海精靈’邊緣數據中心是現場數據的彙集中樞,那麼數字孿生技術就是海陸數據共享的橋梁紐帶。”“海洋石油123”建造項目組負責人表示,“研發團隊将數字孿生技術首次應用在‘海洋石油123’的生産工藝流程優化、船體及單點系統健康管理,相當于給FPSO創造了一個數字版的‘克隆體’,技術人員在FPSO陸地智控中心便可通過這一‘克隆體’全面監測海上生産動态,實現了設備設施遠程映射與海陸協同管理,為海陸一體化智能生産運營搭建數據共享橋梁。”
此前,海上操作人員需要時刻關注外部條件變化,根據生産規程和工作經驗進行工藝系統調節,以保證生産的穩定性。 有了“數字孿生”系統後,不僅可以真實還原工藝流程,還可以根據生産的實時狀态和變化情況進行控制參數調優和趨勢預警,解決了裝置運行過程中因依賴操作經驗導緻的系統異常、預警信息不足等問題,在安全高效運行的前提下,确保FPSO生産時率最大化。
高效用能,不僅“智能”而且“綠色”
在“雙碳”背景下,“海洋石油123”持續改善能源管理模式,實現經濟用能,減少能源成本,遞交了多個綠色答案。
據介紹,“海洋石油123”首次利用先進的工業無線信号傳輸及電子感應技術,将FPSO的照明系統連接成一個智能控制網絡,在滿足不同工作時間、不同工作模式下各個場所對照度的需求的同時還可以實現自動控制和調節智能燈具的亮度。每年将節約照明用電30%,節約的電能相當于每年節約原油2575.44桶(标準煤46.2471噸)。
“海洋石油123”還配置了1套煙氣模式惰氣系統,回收利用熱介質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生器的柴油消耗,進而降低FPSO的整體能源消耗。另外,“海洋石油123”還配置了四台套主發電機煙氣的餘熱利用鍋爐,單台功率為1500KW,正常生産期間利用餘熱鍋爐就能滿足FPSO所需的熱能。上述兩套系統将每年節約标煤4429餘噸,減少二氧化碳排放約11168噸,相當于植樹6120棵。
“‘海洋石油123’FPSO交付後,将成為我國首個統一批量應用滿足國标二級能效電機的FPSO,相比以前的三級能效電機,效率提升3%左右,每年将節電125700Kwh。”“海洋石油123”建造項目組負責人說。
“海洋石油123”是首個獲得中國船級社智能符号認證的FPSO。交付後将通過一艘主拖輪拖帶和一艘輔助拖輪護航,拖航至珠江口盆地海域的陸豐12-3油田,與已經安裝在水下的錨鍊系統對接。陸豐12-3油田作業水深約240米,總井數達13口,主要生産設施包括“海洋石油123”和一座深水導管架平台,預計今年下半年投産後高峰日産原油29500桶,成為我國海洋油氣産量的新增長極。
據悉,目前,我國已經成為全球最大的FPSO制造與應用國之一,所擁有的FPSO數量與總噸位均居世界前列。