近日,中國船舶集團七〇四所成功中標中國首艘、全球最大海上油田壓裂工程船動力推進系統集成項目,全船將采用七〇四所自主研發設計的Close Ring中壓閉環電力系統,電站容量達到30MW級。這艘高度集成化、自動化、數字化、智能化的壓裂船標志我國在海上油田壓裂技術和工程領域上取得了重大突破。
據悉,今年5月,蕪湖造船廠有限公司中標中海石油(中國)有限公司天津分公司壓裂船建造項目,中標價5.86億。今年9月,由中國船舶集團旗下上海船舶研究設計院自主研發的海上油田壓裂工程船設計方案順利通過中國船級社(CCS)基本設計審查。
該船總長99.9米,型寬22米,型深9.9米,為一型可以滿足無限航區要求的大型油田增產船。該型船的主要特點是作業能力強、高度集成化、自動化和智能化,總體性能指標達到國際先進水平。擁有600方砂、6000方液的連續作業能力,可滿足國內海上油氣田大型壓裂(體積壓裂)需求和批量化壓裂需求。本型船設置5臺主發電機組,其中3臺主發電機組,機組總功率約:3X6700KW;另2臺主發電機組,機組總功率約:2X4300KW;2套變頻電機驅動的全回轉舵槳,推進裝置單機輸出功率約2750 kW。艏部設有2臺單臺功率1200KW的管道式側推和1臺功率1000KW的伸縮式全回轉推進器壓裂作業設備主要包含:5000HP電驅壓裂撬5套、電驅混配撬(排量:≥16m3/min)2套、HSQ20電驅混砂撬2套、油田增產實驗室2套、電動混酸撬(排量:≥3.5 m3/min)1套、高壓管匯系統(排量:≥12 m3/min,工作壓力:15000psi)1套、海水過濾和儲存系統(排量≥12 m3/min,過濾精度:2μm)1套、供輸砂系統(有效容積:≥600m3,供砂速度:≥11500kg/min)1套、液體添加系統1套、干粉添加系統1套、酸液儲存系統1套、殘液回收系統1套、壓裂指揮中心1套、配套物料間1套、供配電系統1套、智能系統1套。
其中,七〇四所將為該船提供包括:
1、作為全船中壓閉環電力系統設計集成單位,完成從柴發機組、6.6kV配電系統、主推進/艏側推/伸縮推系統到綜合船舶控制系統(部分設備由國外供貨)等關鍵設備的系統集成。
2、為Close Ring中壓閉環電力系統“心臟”——中壓交流配電板提供自主研發產品,在系統設計層面提供閉環電力系統保護技術、暫態仿真等關鍵技術。
3、配備兩臺電力推進全回轉推進器,一臺伸縮推進器與兩臺艏側推,動力定位能力達到 DP 2 級,航速可達 13 節以上。
壓裂船主要用于海上低滲油氣田潛力儲量開采,達到穩產增產的目的。對于甲板面積受限的平臺(尤其是無人平臺),有了壓裂船,大規模壓裂作業就不再是難事。海上低滲油氣田儲量是我國海上石油生產的重要潛力儲備來源。由于缺乏專業技術和裝備,只能對其望塵莫及。
首艘壓裂船建成后將滿足我國全海域大規模壓裂作業、海上多井次批量化壓裂作業,以及氣井、超深層壓裂作業等新需求,成為我國海上油田壓裂技術和工程領域的中堅力量,填補我國海上油田壓裂技術和工程領域的空白,具有重要的戰略意義。
值得強調的是,對于這艘全球首創的集成式一體化壓裂船而言,七〇四所提供的閉環電力推進系統是一大亮點。
正是得益于該系統的采用,船舶在海上壓裂作業的能力得到極大提升。該系統采用壓裂設備與船舶用電高度融合的綜合電站設計,使全船電網安全性得到全面保障。綜合電站配電板分成五段匯流排,發生最大單點故障時,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,有效保證壓裂作業安全開展;系統采用電力推進Close Ring中壓閉環方案,船舶DP作業時可根據全船電網負載情況實時調整在網機組數量,提高在網發動機組的負荷率,降低油耗與排放,實現對環境的綠色友好。
七〇四所將持續為海上油田壓裂工程船的電力推進系統提供可靠技術支持,進一步鞏固我國在海上油田壓裂技術和工程領域的競爭優勢。同時,將繼續致力于提供更先進的電力推進系統和技術支持,為我國海上油田勘探、開采、運輸等領域發展,以及推動全球海洋工程技術進步貢獻更大力量。