很多人提到海南的大海,第一反应就是沙滩、旅游、邮轮。但下个月,开到海南海域的这台海上“巨无霸”,不是载客的游轮,而是一座实打实建在大海上的工业平台。最近中国海油对外公布消息,东方1‑1气田新建的注碳增气中心平台,主体已经在山东青岛全部建造完成,完成场内调试之后,下个月就要整体海运,跨越千里大海,奔赴海南的东方海域就位安装。

不少朋友刷到这条新闻的时候,第一感觉就是好奇。一座钢铁平台,为什么要在千里之外的青岛造好,再整船运过来?这个大家伙到底有多大,来到海南之后,又会给普通老百姓带来哪些实实在在的改变?今天我们就抛开专业术语,用普通人听得懂的话,把这件事完整讲清楚。

先来看一组直观的数据,看完大家心里就能明白,为什么大家叫它海上巨无霸。整个平台上部组块总重量接近1.7万吨。拿家用小轿车来对比,一台普通家用轿车重量大概1.3吨左右,算下来,这个平台的重量,差不多等于13000多台小轿车摞在一起。

高度超过28层居民楼,站在海面之上,高耸的钢架、设备、管线层层叠叠。甲板的总面积超过一万平方米,差不多相当于14个标准篮球场拼在一块。平台上面密密麻麻装了240多台各类大型设备。如果把上面所有的管线全部拆开拉直,总长度可以达到27000多米;配套电缆全部展开,总长更是达到35万米,这个距离,足够从海南海口一路铺到广东广州再折返一趟。

很多人很难想象,这么庞大的一堆钢铁机器,不是一块一块运到海上再焊接组装,而是在陆地的造船厂里面,完整把所有设备、管道、线路全部装好,做完所有测试,再整体装上大型运输驳船,漂洋过海送到南海的作业海域。海上只需要完成就位对接,直接接入原来气田的整套生产系统就可以投入使用。

这里很多人心里会冒出第一个疑问:明明平台要放在海南的海上,为什么不在海南本地建造,非要跑到山东青岛的造船厂完工再千里迢迢运过来?

这里主要有两个现实原因。第一,建造这种万吨级海上平台,需要规模极大的干船坞,要有足够大的场地,能够一次性放下上万吨的钢结构,还要配套超大的起重设备。海南本地船厂的产能,更多偏向船舶维修、中小型船只建造;这种超大型海上油气平台的总装基地,国内主要集中在环渤海的青岛、烟台一带,这里有成熟的产业链,从钢材切割、钢结构焊接,到大型设备集成,整条供应链都已经非常成熟。

第二,海上施工的条件远远比不上陆地。大海上有风、浪、涌,湿度大、盐雾腐蚀严重。如果把成千上万根管线、几百台设备搬到海上去组装,施工周期会拉长很多,质量管控难度也会成倍上升。先在陆地船坞里面,把整套系统完整装配,所有机器通电调试完毕,确认每一条管线不漏、每一台设备运转正常,再整体海运出海。虽然海运要花一笔运费,但是整体来看,工期更短,整体质量也更可控。这种模式,也是现在国内大型海洋工程装备很常用的建造方式。

接下来,很多普通人最关心的问题来了。这个平台不是旅游设施,看不见游客打卡拍照,它到底是干什么的?

它的全称,是东方1‑1气田注碳增气示范平台。我们先简单介绍东方1‑1气田的背景。这是我国最早的一座海上自营天然气田,2003年就已经投产运行,到现在二十多年时间,累计向外输送的天然气已经超过500亿立方米,海南本地很多居民家里做饭,不少工厂生产用的天然气,有很大一部分就是来自这里。

任何油气田都有生命周期。开采时间久了之后,地下气藏的压力会慢慢下降,天然气往外流的速度越来越慢,地下还有一部分天然气藏在岩层缝隙里面,很难自己跑出来。与此同时,地层里面的天然气,本身会混有一部分二氧化碳。过去的处理方式,是把天然气开采出来之后,在岸上工厂把二氧化碳分离。但二氧化碳属于温室气体,处理起来成本很高。

而这座新平台,核心就干两件大事:一边封存二氧化碳,一边多采天然气,增产和减碳两件事同时完成。

整套流程是这样的。地下开采出来的混合气直接送到这座海上平台。平台上的设备先做分离提纯,把天然气和伴生的二氧化碳分开。合格的天然气,顺着海底管道送回陆地,供给城市居民、工商业使用。而分离出来的二氧化碳,经过加压之后,直接通过专门的井,重新打回地下很深的岩层里面,永久封存在地下地层当中,不会排放到空气里面。

这不是简单把废气随便找个洞塞进去。封存的地层经过大量地质勘探确认,密封性很好,二氧化碳打进去之后,可以稳定地锁在地层之下,不会泄露出来。官方给出的数据,项目全部投产后,每年海底可以封存的二氧化碳超过100万吨。与此同时,二氧化碳注入地下岩层之后,还可以把藏在缝隙里面原本很难采出来的天然气给“挤出来”,把整个气田天然气的采收率提升12%以上。

大家可以这么理解,以前这个气田,只能把愿意自己跑出来的天然气采上来;现在往地下打进二氧化碳,相当于往地下“推一把”,把躲在岩石缝隙里面的天然气也赶出来。气田已经到了开采中后期,靠着这套新系统,可以再多产出不少清洁能源,延长整个气田的服役寿命。

还有一个值得留意的亮点,这套脱碳封存的整套核心技术,属于国内首创,全球用了“低温精馏+膜分离”组合的这套工艺,是第一次在海上气田大规模落地。绝大多数关键装备都实现国产化。对比传统的处理工艺,整套系统运行的能耗还可以再降20%。以前大家想到碳封存,大多想象是在陆地上找山洞储存;而这次直接把整套捕集、分离、加压、回注全部搬到大海之上,在海上就地完成闭环处理,不用再把二氧化碳运回岸上,省下一大段运输环节,这也是这个示范项目最大的实验意义。

讲到这里,有不少读者会问,这件国家层面的工程,跟我们普通老百姓,到底有什么关系?看不见摸不着,是不是仅仅只是企业的项目?其实不然,我们可以分成三个层面来看这件事。

第一,直接关系海南本地天然气的稳定供应。海南是一座海岛,能源供给不像大陆省份,有四通八达的陆上管网可以互相调配。本地自产的海上天然气,是城市供气很重要的一块来源。东方1‑1气田稳产能力变强,采收率提升,就意味着未来很多年,海南本地的天然气供给会更加稳定。居民家用燃气、酒店餐饮用气,还有很多工厂的生产用气,供给保障会更好,减少对外来气源的依赖。海岛省份,本地能源自给率越高,民生保障的底气就越足。

第二,这是海洋上的降碳试验田。现在全国都在推进碳排放的管控,减少温室气体排放。过去大家印象当中,减碳就是种树、省电、多用新能源。而二氧化碳地质封存,是现在全世界都在研究的一条技术路线。但是大部分的项目,都放在内陆陆地。海上做碳封存,要面对海水腐蚀、台风、海上运输、海底地质评估一大堆全新难题。海南这一个示范项目,相当于在南海先完整跑一遍全流程:海上捕集、海上提纯、海底回注、长期监测。如果这套模式跑通成熟,以后我国其他海上油气田,都可以照着这套经验复制,对整个南海海域的能源开发都有参考价值。

第三,这件事,也能让我们看见海南自贸港建设,不只有旅游消费这一张名片。很多人说起海南,脑海里面只有海滩、免税店。但实际上海南同时也在大力发展深海能源、海洋高新技术产业。东方市所在的北部湾海域,分布着好几个大型海上气田,“深海一号”大气田就在海南的东南海域,每年可以产出几十亿立方米天然气。海南一边做国际旅游消费中心,一边也在建设深海油气开发的产业基地,旅游和海洋工业两条线同步往前推进。

当然,说到海上平台,很多人心里难免会有顾虑:这么大一座钢铁设施放到海面上,会不会破坏周边海洋生态?

这里可以简单说明。项目在开工建设之前,必须完整做完海洋环境影响评价,所有施工方案都要经过生态环境主管部门审批之后才能够实施。平台所有生产过程当中产生的污水、废弃物,不会直接排进大海,会统一收集之后再做处理。而回注到地下的二氧化碳,全部打入地下很深的储层,并不是排进海水里面。平台建造、海上运输、就位安装整个工期当中,施工单位也需要避开鱼类的主要繁殖期,尽量减少海上作业对于周边海域海洋生物的扰动。

下个月从青岛出发的海运过程,同样也是一个看点。上万吨重的上部组块,要固定在大型半潜运输驳船上面,从黄海一路向南,穿过台湾海峡,跨过南海,最后抵达海南东方市外海的作业地点。这条海上长途运输,本身难度就不小。海上运输最怕的就是风浪,所以海运的时间窗口,要专门挑选海况平稳的时段。一旦驳船抵达目标海域之后,就要开展海上对接作业,把这一座万吨平台,精准安装到已经提前安放在海底的导管架基座之上。整个海上对接安装,对天气、海浪的条件要求很高,必须等待合适的海况才能够动手。

很多朋友会好奇,普通人有没有机会亲眼看一看这座海上巨无霸?这里要先说清楚,这个生产平台,处在外海,距离岸边有一段距离,不属于旅游观光项目,没有对外开放参观。普通游客没有办法登上去,海边肉眼远眺,也很难直接看清平台全貌。如果想要了解它的样貌,主要还是看官方后续发布的实拍照片和视频。

讲到这里,我们不妨把视野再拉大一点,看看海南整个南海的海洋装备发展。最近这几年,南海上面的大国重器接连亮相。有年产几十亿方天然气的“深海一号”;有亚洲大型耙吸挖泥船落户洋浦港;现在又迎来国内首个海上注碳增气示范平台。

很长一段时间,我们对于海洋的利用,大多停留在捕鱼、航运、海边旅游。而现在,我们已经走到更深一层:向深海要能源,同时还要保护海洋环境,开采资源的同时,把温室气体封存回地下,尽量降低开发带来的环境代价。一边拿资源,一边做减排,这种兼顾,也是现在海洋开发一个很重要的思路。

不少人会有一个误区,觉得开发海洋能源,就一定会牺牲海洋生态;保护海洋,就什么都不能动。但现实当中,两者不是非此即彼。科学勘探、严格环评、管控好每一个施工和生产环节,完全可以做到开发和保护之间寻找平衡。就拿这个项目来说,天然气属于相对清洁的化石能源,现阶段可以作为过渡能源,配合风电光伏这类新能源一起,支撑地方经济运行;同时把开采伴生的二氧化碳封存,尽可能压低开发的环境代价。

也有不少网友讨论,这套碳封存技术未来能不能大规模普及。客观来讲,现在还处在示范验证的阶段。每一个海域,地下岩层的条件不一样,建设整套捕集回注设备,投资成本非常高。所以这个项目,首要任务不是立刻大规模复制,而是先把整套流程跑通,积累国内自己的设备、工艺、建设运维经验。把技术、成本、安全性全部摸清楚之后,才谈得上后续更大规模的推广。

我们再回头梳理整件事完整的时间线。

1、前期阶段:地质部门先完成东方1‑1气田地下岩层详细勘探,确认储层可以稳定封存二氧化碳;项目立项,做海洋环境评价。

2、陆地建造阶段:山东青岛造船厂开工,钢结构搭建,所有设备、管线、电缆全部安装完毕,在陆地完成全套调试,确认所有系统正常。

3、下月海运阶段:整体装载到大型运输驳船,开启跨海南下的航程,奔赴海南外海作业海域。

4、海上安装阶段:等待合适海况,完成平台与水下导管架的对接就位,海底管线连通。

5、联调与投产:海上整套系统联动调试,验收合格之后,正式投入生产运行,开始实现天然气增产与二氧化碳封存。

很多新闻看过之后,扫一眼标题就划过去了。但如果静下心来细看就会发现,每一个大国重器奔赴海南的背后,都是一串很长的链条:地质勘探、钢材冶炼、设备制造、船厂总装、远洋海运、海上安装,再到后期几十年的海上运维。一条产业链上面,会牵扯到国内许许多多不同地方的工厂、技术人员。

海南这座岛屿,大家印象当中总是充满度假氛围。但在看得见的沙滩之外,离岸几十、上百公里的南海海面之下,还有许许多多看不见的工程,默默在保障海岛的能源供给,也在探索属于我们国家自己的深海降碳道路。下个月,这艘装载海上平台的驳船跨越千里驶向海南,不只是一件工业新闻,也是我们国家开发南海,兼顾发展与环保的又一个脚印。

(全文4286字)

话题讨论:

看完这条海上重器奔赴海南的消息,你以前有没有关注过南海海上油气项目?对于海上直接封存二氧化碳这种减碳方式,你觉得未来的发展潜力怎么样?欢迎在评论区说说你的看法,感兴趣可以点个关注,后续一起了解更多国内海洋工程的新鲜资讯。