第704期【齐悦读—线上共读—透视新科技】《深海能源站》
（通讯员 邓辉）
讲座题目：透视新科技——深海能源站
主 持 人：胜 春
做客嘉宾：周守为，中国工程院院士。
尤学刚，中国海洋石油集团有限公司高级工程师。
讲座时间：2025年9月29日～10月5日
（备注：讲座视频可循环播放）
透视新科技——深海能源站
讲座内容：
各位好，欢迎收看我们今天的《透视新科技》节目！我是主持人胜春。最近我们国家的海洋油气开采又实现了新的突破，深海一号实现了从水下300米到1500米的深度跨越，同时，还创造了三个世界首创，深海一号到底有多“牛”呢？通过短片来进入我们今天的节目。在我国广袤蔚蓝的深海中，屹立着一座“钢铁巨无霸”，它的总重量超过5万吨，耗费的钢材近八座埃菲尔铁塔，可以制造3.5万台轿车。它的总高度达120米，相当于40层楼高，面积相当于两个足球场。它的船体工程焊缝总长度高达60万米，可以环绕北京六环三圈，使用的电缆长度超800公里，可以环绕海南岛一周，这就是我国自主研发建造的，全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台。它会为我们普通人的生活带来什么呢？今天请来的两位嘉宾，一位是中国工程院院士周守为先生，另一位是中国海洋石油集团有限公司的高级工程师尤学刚。刚才看过短片之后，像“钢铁巨无霸”一样的东西到底是什么？刚才在短片当中我们看到的这个生产平台叫深海一号能源站，通俗一点地说它就是把陆地的油气处理厂经过优化集成，搬迁到了海上，安装在了我们海上，成为一个浮动的油气生产处理厂。深海一号能源站，它是由3.3万吨的下船体和2万吨上部处理模块组成，那么这3.3万吨的下船体，它的排水量近11万吨，这就是相当于我们三艘中型航母的排水量，并且这个平台它可以容纳120人在这个平台上进行生产和生活。这个平台集世界三项首创和13项国内首创于一身，大家刚才在短片中看到是真正意义上的一个钢铁巨人。
油气资源是人类活动的重要能源和工业生产的重要原料。2021年我国最大的海上油田渤海油田，原油产量达到3013.2万吨，已经超过大庆油田，成为了我国最大的原油生产基地，海上油气资源已成为我国油气产量的重要增长极。这背后是海域油气勘探开发的不断突破。2021年6月25日，我国自营勘探开发的首个1500米超深水大气田，在海南陵水海域正式投产。而屹立在蔚蓝海洋之中，深海一号能源站承担着该气田的油气处理、凝析油储存和油气外输功能，为深海开发保驾护航。我们说到采油、采气，大多数人的印象都在陆地上，大气油田、长庆油田等等，那我们为什么要在海洋当中去采油气？我们国家要进行现代化建设，而现代化建设的核心实际上是工业化建设，工业化建设工业就需要粮食，油气就是我们工业的粮食。我说几个70%大家可能就会更清晰一些，我们地球的表面有70%是海洋，陆地只占30%，而海洋里边的70%属于深水。所谓深水，我们人类把超过300米水深的海洋称之为深水，而深水当中所蕴藏的油气资源又是整个海洋的70%。我们最近做了一个统计，全世界近十来年发现的大型油气田，超过亿吨方的大型油气田，也是正好70%都来自于深水，也就是来自于超过300米、500米，甚至1000、1200米的水深的地方。看来这不是一个偶然？对。
因此，大家形成一个共识，就是人类的未来的资源和能源的接替的领域，可能就是深水。因此，世界各国都纷纷往深水进军。我们也认为，我们现在打开了深水的资源和能源的大门，我们也逐步向深海进军。到2022年，中海油已经走过了40年的历程。我们从300米的浅水，一脚踏入了1500米，这个对我们来讲也是一个前所未有的挑战。这么大的跨度？深水超过1500米就属于超深水，1500米水深的概念是什么？是接近超过150个大气压，而这些都不是我们现在饱和潜水和我们人所能够达得到的地方，而这一次深海一号大气田，我们在2020年的5月份，第一次铺管水深就达到了1542米，从海洋石油开发来讲，随着水深的量变，达到了一个质变。海下深海压力的变化有多高，在我们深海一号的海上施工的过程中，发生了一个小插曲，我们需要在已经建成的海底管道当中，进行一个通球的作业，就是我们先要通一个泡沫球，而我们要保证这个泡沫球能够顺利地从海底管道当中通过。那么我们把这个泡沫球，它的变形量进行了一个试验，长度一米长，直径是30多个厘米的一个泡沫球，放在水下近200米的位置以后，这个泡沫球完全被压溃也就是压扁了，可是我们把它提到水面上来之后，它又恢复了原状，1500米水深，也就是150多公斤的压力。如果是人的话，基本上是在海底彻底地是要被压溃，所以海洋工程，深水海洋工程建设，它的难度就在于不是我们像一百多米之内，我们可以用饱和潜水可以完成的，可是到水下完全是需要水下机器人ROV来完成。我们在实际在看深海一号的海底管道1500米的时候，基本上那时候的鱼类生物都已经很少了。
深海一号油气处理能力有多强大，是什么样一个状态？海上生产油气，跟陆上生产油气的最大区别就是隔了一层海水，这个生产油气呢，它是从海底下面的地层当中，海底下面三千米、两千米的地层当中，我们通过特殊的装备把油气采出来，采出来以后到了海底以后，它还要通过1500米的水深，然后才到了我们深海一号的平台上，所以说整个这个过程，是一个连续生产的过程。到了平台上以后，还要进行油气田的处理，所谓处理就是出来的油气，我们要让它合乎安全标准，合乎质量标准，我们为什么叫它能源站呢？它就是为国家提供能源的，源源不断地提供能源的。深海一号能源站是一座漂浮在海上的大型油气处理工厂，上部组块之上装配了近200套的油气分离、干燥、脱烃等关键处理设备。其处理能力相当于一座大型陆地油气处理工厂，当低温油气从海底立管登上深海一号能源站后，经过油气分离系统实现气液分离，分离出的气体依次经过一系列复杂的工艺变成合格的天然气，最后再经过增压、计量后进入到通到香港的海底管网，每年能够为粤港琼等地稳定供应30亿立方天然气，满足1600万个家庭一年的用气需求。
说到我们这个深海一号，它实现了三个世界首创，这三个首创都体现在哪些方面？世界上的常规的经典的做法，它就是一条半潜式的生产平台，另外再加上一个浮式的储油轮。而我们这次，是把这两样东西合在一起，合二为一了，我们采用的办法，就是把四个大的桩腿，大家看有四个立柱，这个立柱很大很大了，它有三百多个平（方）米，高度是60米高，一个立柱里边是两万吨。过去这个两万吨的立柱，只是用来压载用，就是调节水位压载用，这一次那么它不仅可以压载，而且可以进行油气田的储存，所以说把过去压载的立柱变成了四个化工厂，它里边既能压载又能储油，还能进行其他的一些有机物的分离和处理。分离出来的油和天然气合格以后，天然气是通过管线进入到我们的远海的主管网，到了大湾区，到了香港。那么原油呢？实际上它是凝析油，就是把它储存在我们刚才说到的四个大的立柱里边，当其到了一定量的时候，比如说超过一万吨、两万吨的时候，我们再用船把它拉走，为什么不一起跟天然气一道输走呢？那么必须再重新修一条油气的管线，专门输运这个原油的管线，一年20万方的凝析油，要去用一条150公里的深海的海底管线来输运的话，成本很高，所以说我们采取了用穿梭油轮来分输的办法。
油储存系统，这是世界首创的，还有啥？我们的第二个首创，我们两万吨的上部处理模块，也就是我们的油气处理加工厂，要和我下面的11万吨浮体进行合拢的时候。这个大合拢，它实际上是要把一个足球场大小的一个钢铁平台两万多吨，怎么把它平稳地放到3.3万吨的一个大型的浮体上，而且有60米高，而且合拢的精度，还要在25毫米。25毫米，就是2.5厘米。对，2.5厘米。要怎么能够做得到呢？我们叫湿式半坐墩精准的合拢技术，意思就是一部分的承载力坐到船坞底上，但是并不是全部承载它，我们漂浮着进去，上部的模块是固定的，下面的浮体是漂浮的，一个固定，一个漂浮，容易把它找到这个对准点、合拢点，所以这种技术也是我们独创的。第三个首创，就是我们3.3万吨的下船体是从码头上横向装到运输驳船上，这个在装船上来讲是一个非常大的风险，它的风险主要就来自于3.3万吨的结构物的重心，在从码头转移到驳船。我们是要平稳地把它过渡到这个船上去，怎么个平稳法呢？这就是我们中国的智慧了。我们采取的这个负载往船上走的时候，始终是一个爬坡状态，这个坡度不高0.5度，就是0.5度的斜坡，然后逐步地上船，上船以后然后再把它调回到正常状态。
我们毕竟是建在海面上的这样一个开采平台，它的抗风浪能力到底是什么样的？我们设计了16根180吨的锚缆，把它牢固地系泊在1500米水深的地方，它的抗风险能力是能够抵御十几级台风，也就是说17级台风我们都能抵御，当然到现在为止，我们还没有遇上。还没有经历这么大的风浪？但是我觉得我们有信心，能够通过这些考验，因为按照我们的设计30年都不回坞。什么概念？30年它都一直在那个地方进行生产。不用回来返修？对。在海上航行的普通船舶通常2至3年就要进行一次坞修检验，而深海一号能源站的设计标准是30年不回坞。要实现这一目标，选材和结构设计至关重要。大规模采用的超高强钢比常用高强钢强度提高20%，“六横四纵”的主体框架如同强有力的脊梁，撑起了这座钢铁巨无霸，上部组块和船体之间特殊的导向装置，确保连接精度，使得每个支撑结构都可连续使用150年。浮箱与立柱的连接处使用的最强铁三角结构，如同十指紧扣般把它们交叉锁在一起，设计寿命达300年。除此之外，16根直径碗口粗的系泊聚酯缆，连接在能源站的四个方位上，能够承受巨大的张力，甚至可以扛住17级台风的恶劣海况，让深海一号能源站在1500米水深巍然屹立30年。这个建造速度在国际上来讲，是一个什么概念？
我们从2019年5月23日，切割第一块钢板，到2020年6月29日，我们的结构封顶，我们用了不到17个月的时间，到2021年1月19日开始从烟台脱航，我们用了不到20个月的时间，国外同等规模，用了近40个月的时间，我们快了三分之一以上的，至少三分之一时间，所以在这里边主持人我想跟您分享一个小故事，小插曲。我们有一些设备是从国外进口的，但是在2021年初，我们遇到了前所未有的全球的疫情，国外来讲实际上虽然发病比我们晚，但是受到的冲击甚至比我们还会大，所以在双方执行合同的交货期的过程中，外方说这是一个不可抗力，这是从合同的角度说，从人情的角度说，全球疫情的爆发，你为什么要让我按照合同的（期限）交货，我说我不是不用，我是要用的。我和外方在沟通的过程中，我说好，我说我拿我的船体的照片给你看，我让你看看我的船体建造到什么程度。我们的生产生活都在有序地进行着？对，所以我也非常佩服我的合作伙伴，就在他看到我的船体的照片以后，他说好，我去说服政府。最后的结果是？他按期交货，甚至来讲有一点延迟，但是这些延迟真的是属于不可抗力，没有对我们项目造成影响，所以这也就是我为什么在整个陵水开发建设过程中，有那么多的感受和感恩。
从决策实施到投产，深海一号能源站只用了20多个月，创造了最短建造周期，同时，从开工建造到大合拢，在新冠疫情的挑战下，比国际同行业同规模半潜式平台，提前18个月。深海一号能源站建造过程中，无死角开展安全网格化管理，实现1700万工时无事故，实现高精度合拢，累计公差仅40毫米，在同类工程中世界罕见，这是建立在高质量、高水平之上的中国速度。这种建造速度的背后，对于我国的海洋石油工程装备，它具有什么样的意义呢？首先深海一号能源站到现在为止，我们油田开发整个全流程的作业已经顺利地完成，那么标志着我们三项世界首创，13项的国内首创当中，我们的工程建设是成功的，是经受了考验的，同样在这个过程中，我们也知道受国际贸易当中的一些影响，我们在这个过程中有十多项国产化设备创新研发成功，而且在这个项目当中得到了成功的应用。第三，也带动了包括造船业相关的全产业链能力的提升，和我们自信心的提升，我们有深海一号能源站，有很多尖端高端的一些设备，一些技术，也和我们进入1500米海洋石油开发，是遇到同等的难度，但是我们在这个过程中克服了很多的困难，并且有些在深海一号上得到了成功的应用。在这个里边也让我很多的感慨和感恩，我们有很多的民营企业家，那种民族的精神让我感动，我们可以理解为它是具有一个，对深海油气开采一个里程碑意义的一个项目。你说得很对。
深海一号的成功建设投产，它标志着我们国家的海洋石油工业进入到超深水时代，同时也使我们国家海洋工程的建设水平、设计水平进入到世界先进行列。通过刚才一系列的讲述，我看它基本上初步建立起了我们国家深海工程的技术体系，也初步建立起了我们国家深海工业的产业体系。我们拥有这样如此世界尖端的一个石油开采工程和设备来讲，对于我们普通民众的意义是什么？普通人会惠及到什么呢？普通人，我想首先是增强我们全民族的海洋意识，我们生活在陆地，好像我们主要接触的就是陆上的一些东西，但是我们在地球上还有70%都是海洋。而未来海洋对我们来说是一个巨大的资源宝库，从这个项目本身来说，它能够直接为我国的东南沿海，粤港澳大湾区提供四分之一人口的用气量，还能够给周边的炼厂提供二十万吨凝析油。但是从未来看，我刚才说它仅仅是打开了未来深海资源和能源宝库的一个大门，那么这个大门打开以后，今后它可以来保证我们国家的能源安全，工业建设的粮食的问题。对于我们老百姓来说，我们走向深海，不仅仅是海洋工业，海洋石油跟海洋有关的人的事，也是我们全民族的事。我想这对于提高整个全民族的海洋意识，走向深蓝，具有很重要的意义，同时海洋也是一个海洋碳汇的一个策源地，我们也可以利用海洋的资源来进行双碳目标的到达。双碳目标的实现，它也是有最重要的意义。
近些年我们国家发展非常注重对环境的保护，那从我们对海洋开采油气，对海洋的环境会有影响吗？我可以简单地说，我们深海油气的开发绝对不会对海洋环境造成污染。第一个，我们从水下乃至气藏几千米的地下，有关断阀和我们上边的油气处理加工厂，有一连串的自动连锁反应。如果一旦发现异常的时候，我们有一连串的关断，来保证它的安全，从我们处理平台上来讲，我们伴随着油气生产的一些生产污水和人在上面生活的一些污水，也是按照国家的处理和排放标准达标才能够（进行处理）。同时也请广大的观众朋友们放心，我们深海一号生产的是天然气，它伴生的是轻质的凝析油，凝析油是一种很轻质的油品，所以在这一个方面来讲，不会发生（油气污染）。目前无论是发达国家还是发展（中）国家都在降低碳排放，在这个背景下，您怎么来看未来深海油气的发展？刚才我们说到了，我们进入到超深水时代，说到了我们进入世界的先进水平，但是说实话，我们也仅仅是跨入到了深水的大门，我们未知的领域还很多。简单地说，从海底说起，在海底的一些采油树，深水的压缩机，深水的分离器等等。我们现在还不能制造，再往上走，我们通过离管，通过管线把它送到了平台上，我们也只能生产部分的管线，所以说未来的路还很长。另外你刚才提到了如何保证环境？如何保证应急？这也是我们需要来认真考虑的问题，还需要发展的问题，从长远地看，碳排放要控制，逐步化石能源，要为非化石能源所替代，这是一个大方向，但是这是一个漫长的过程。
我们说碳达峰、碳中和，不是说一点碳不用，一点碳不排放，而是要通过我们的技术创新，把排出来的碳把它消化掉，同时也要尽可能地使用低碳能源，而天然气就是一种低碳能源，它在由化石能源到非化石能源过渡的这个漫长的过程当中，它是一个非常好的过渡能源。但是从漫长的时间看，几十年、上百年以后，我想我们一定能够真正达到我们叫低碳能源时代，到那个时候可能非化石能源就占绝大多数，而化石能源就逐步退居到了次要的地位。感谢两位来到我们演播室！随着科学技术的不断进步，对于我们人类对地球资源的开采和使用，与未来的自然平衡一定会做得更好。好，那感谢您收看我们今天的《透视新科技》节目！如果您想了解我们更多的节目内容，可以下载央视频收看我们过往的节目。今天的节目就到这儿了，我是胜春，咱们下期节目再见。
