专家简介:孙东昌,1953年出生,教授级高级工程师,享受政府特殊津贴专家,山东省拔尖人才,中国石化集团公司学术技术带头人。现任胜利油田海洋工程高级专家、胜利油田钻井工艺研究院副院长。研究成果获国家技术发明二等奖1项,国家科技进步三等奖1项,中国石化、中国石油科技进步一等奖7项,取得国家专利8项。目前承担国家“863”课题4项。
最近一段时间,由胜利油田钻井工艺研究院海洋石油装备工程技术研究所承担的国家“863”项目“浅海海底管线电缆检测与维修装置”、“海底管道内爬行器及其检测技术”、“正压冲固平台技术”、“滩海油田开发区泥沙运移技术”等先后获得成功,并通过了国家有关部门组织的专家验收。这些项目的成功,表明胜利油田海洋石油装备工程技术研究开创了新的局面,标志着胜利滩海石油工程技术研究向前跨出了一大步。
作为担任项目负责人之一的胜利油田海洋工程高级专家、胜利油田钻井工艺研究院副院长孙东昌,就项目开发情况和滩浅海工程技术发展情况接受了记者的采访。给海底管缆“疗伤”
浅海海底管线电缆检测及维修装置,是国家“863”计划的重大攻关项目。在前不久组织的“863”专家验收会和中国石化鉴定会上,专家组认为,项目总体研究成果达到国际领先水平,其中高精度的自动对线控位技术是水下动力定位的重大突破,属国际首创,技术领先。
由于地处黄河入海口,胜利浅海海底地基极不稳定,随着管线电缆使用年限的延长,海底管缆的巡检和维修已成为越来越需要重视的问题。在这种情况下,经过调研论证,国家科技部将浅海海底管线电缆检测及维修装置项目列入“863”高科技攻关计划,由胜利钻井院和相关大学联合承担,开始了长达8年的攻关。
孙东昌说,这一项目的成功开发,将会开拓海洋能源勘探开发的水下工程领域。它所采用的水下自动对线控位技术和多系统集成的控制研究,对发展水下各类维修和安装技术提供了可借鉴的经验,其水下运动平衡系统及其运动规律的探索和多级控制结构的实现,对复杂流场下的大型运动体有着指导意义,同时还推动了相关制造技术的发展。该装置是浅海海洋石油开发中必不可少的装备,解决了浅海海洋石油开发中石油管道和电缆的巡检和维护的技术难题,对保证海底管线电缆的安全生产和环境保护有着重大的现实意义。它还可用于海底调查、工程地质勘测、地形地貌测绘等多方面的工作,具有重大的技术经济价值和良好的市场推广应用前景。让平台站稳脚跟
正压冲固平台技术,是由胜利钻井院联合天津大学、国家海洋局一所、上海交大等科研院所承担的国家“863”课题,去年8月份在胜利浅海CB152井成功进行了海上冲固安装,顺利下沉至预定深度,灌注水泥砂浆202立方米,完全达到了设计要求。
正压冲固平台是一种新型的短桩平台,它降低了对地基的要求,拓展了短桩平台的应用范围。该技术在浅海软土地基应用,无需海上打桩,可节省钢材和海上施工时间。与传统导管架平台相比,正压冲固平台拓展了短桩平台的应用范围,总造价比传统的桩基平台可节省30%。该项技术可以推广应用到海岸工程、港口码头及各种水下建筑物,市场应用前景广阔。为海底管线会诊
海底管道内爬行器及其检测技术,同样是胜利钻井院和高等院校联合开发的国家“863”高科技项目。去年上半年海底管道内爬行器工程样机试验获得成功,并顺利通过验收。
这次试验完全模拟海底管道工况条件,在钻井院海底管道内机器人(爬行器)试验台架上,完成了在线检测和实时定位检测。试验共进行了8次,每次在管道内爬行100米,分别进行了压差驱动爬行和电动自主爬行,对管线进行在线检测,采集管线缺陷信息,并对管线缺陷进行了定位。试验表明:无论是在管线缺陷检测、离线分析及结果,还是整套装置的运行、控制、定位等各方面,均达到了实际工程应用的要求。
孙东昌说,这项课题是针对近浅海石油开采中为输送油、气、水而铺设的大量海底管线的维护和保养,结合海域自然条件的特殊性和国内实际需求而提出的,对我国海洋油气开发有着重大的现实意义。海底管道内爬行器及其检测技术不仅可用于渤海、东海、南海和南黄海等海上油田的海底管道的检测与维修,还可推广应用于水下、陆上各类管道的检测,有着十分广阔的应用前景。课题申报了5项发明专利,已获得3项实用新型专利。海底清淤能手
说起泥沙起动装置,孙东昌指着自动适应潮汐泥沙起动装置示意图介绍说,这是2002年申报立项的国家“863”课题,历时4年多,不久前已经获得国家发明专利。
孙东昌说,黄河三角洲原先是滩海变陆地,现在正好相反,有些陆地逐渐变成滩涂,而这部分滩涂化区域又是油田重要生产区域,必须尽早治理。开展这项研究主要目的就是变侵蚀区为淤积区,保证滩海油田的安全生产,具有重大的科学、经济、社会和环境意义。
经过多次室内模拟研究后,这种近海泥沙起动装置诞生了。孙东昌说,这个装置利用海洋浪流动力起动泥沙,能够自动适用潮位和流向变化,不再需要机械动力装备和电力等工业能源,可以取代拖淤和水力冲淤等泥沙起动作业,用于清淤或护滩,成本低廉。2005年9月至2006年2月,海洋所在KD401区域进行现场试验,效果显著,平均每月可以沉积泥沙3厘米。这是个不小的数字,如果能尽快转化为生产力,意义将更大。11个“国内第一”
胜利钻井院海洋所是胜利油田从事海洋石油勘探开发领域装备研究的专业化机构,所属的滩海工程模拟实验室是中国石化惟一的海工重点实验室。海洋所先后研制了各种功能的坐底式或自升式钻井平台、修井平台、采油平台以及工程船舶等,7次获得了国家发明奖、国家科技进步奖和国家专利金奖等,10余次获得省部级奖励,获发明专利和实用新型专利30余项。
孙东昌如数家珍地说,钻井院海洋工程科研工作者经过艰辛努力和研究攻关,创造了海洋石油史上一个又一个奇迹,目前已经形成了独具胜利特色的浅海平台设计、工程船舶设计、海洋工程安全检测等滩海石油工程配套技术,而且始终处于国内领先水平。在浅海重大装备方面,创出了11个“国内第一”的辉煌业绩:我国第一艘浅海坐底式钻井平台,第一艘极浅海步行式钻井平台,第一艘浅海移动式试采平台,第一艘浅海修井作业平台,第一艘浅海敷缆铺管船,第一座桶形基础采油平台,第一艘齿轮齿条升降三腿自升式作业平台,第一艘浅海破冰型三用工作船,第一套海底管缆维修装置,第一座正压冲固平台,第一套海底管道内爬行器。特别是胜利培养了一批有志于海洋石油工程事业的科研和设计人才,这是最可宝贵的财富。机遇与挑战并存
孙东昌说,胜利油田滩浅海勘探已有近30年历史,1993年埕岛油田投入开发,滩浅海开发技术达到国内领先水平。谈到今后的发展,他说,中国石化在部分海域进行了矿权登记,海域探区约占总矿权面积的11%,海上将是中国石化未来石油增储上产的重要阵地之一。面对海上石油勘探开发的新形势,中国石化如何搞好科学规划,加快海上石油勘探开发的步伐,成为当务之急。
从世界范围看,海洋领域油气田约占60%,目前100多个国家在海上进行油气勘探,其中对深海海底进行勘探的就有50多个国家。随着工程技术的不断创新,海底油气勘探将向深水区发展,储量预计还会增加。中国海域油气发现率仅为18.5%和9.2%,与陆地相比海上勘探开发极具潜力。
孙东昌分析认为,看现在的情况,中国石化发展海域有较大空间,而且中国石化对于中深海(300米深以内)油气勘探开发具备一定的装备和技术基础。胜利油田的海上勘探开发已经形成了自身的优势。1996年建成全国第一个浅海百万吨级大油田。20多年来,研究设计出了一大批适用于浅海勘探开发的钻井平台、修井平台、采油平台、铺管敷缆船、三用工作船等海洋石油工程装备,积累了丰富的设计经验。累计设计改造各类钻井平台、作业平台12座,采油平台80余座,海底管线及电缆250多千米。在外部市场,也承担了油轮专用码头设计、平台设计、海外油田开发方案设计等项目。这些都充分表明,胜利油田已经具备了对渤海湾浅海油气田进行整体开发设计的能力,以及对东海大陆架油气勘探开发装备研究设计的能力。
目前,世界海洋石油勘探开发进一步向深海发展,国外海上油田最大作业水深已达3000米,许多先进的海洋石油工程装备已广泛应用,相关技术发展较快。孙东昌说,随着中国石化新登记区块勘探开发工作的逐步展开,我们在中深海油气田勘探开发技术、海洋工程施工技术等方面面临着更多的攻关课题。