“海上炼油厂”诞生记:又一“重器”诞生,造价百亿,两个足球场大

作者: 严究院院长

本文转载自:能源严究院(ID:jxang2015)

撰文|严凯

“海上炼油厂”诞生记:又一“重器”诞生,造价百亿,两个足球场大

图说/ GTA项目FPSO

撰文|严凯

在江苏省启东市东南角的海岸边,一艘布满各种管道的大船在启东中远海运海洋工程有限公司(下称“启东中远海运海工”)的码头中进行着最后的交工冲刺。

再过不久,它将离开中国,并最终驶向非洲西海岸的毛里塔尼亚和塞内加尔两国海上边界海域上,开始执行为期25年多的海上天然气开采任务。

“海上炼油厂”诞生记:又一“重器”诞生,造价百亿,两个足球场大

7年前,英国石油公司(bp)在毛塞两国海上边界处发现了这个储量惊人的气田,并将其命名为大托尔特·艾哈迈因(Greater Tortue Ahmeyim,简称“GTA”)。该气田的储量据称超过4500亿立方米,约相当于2021年全球天然气产量的1/9。

bp与两国政府签署了协议,GTA天然气一期项目由此进入了商业化开发阶段。为此,这家久负盛名的石油巨头决定斥重金定制化打造一艘先进的浮式生产储卸油船(FPSO)来执行开采任务。

一家名叫德希尼布能源的公司最终成功中标该项目的设计、采购、建设、安装与调试(EPCIC)总包合同。德希尼布能源是全球最大的工程和技术公司之一,在全球拥有约15000名员工。据德希尼布能源中国区总经理那丽介绍,过去20年里,德希尼布能源在中国成功交付了100多个项目。

后经过在全球范围内极为严苛的重重筛选,bp和德希尼布能源决定将船体和生活区的设计、采购与建设(EPC)等项目分包给了中远海运。

“自2017年以来,bp对我们进行了多轮审核,最终我们通过层层审核,成为国内第一家承接bp公司FPSO项目的企业。”启东中远海运海工副总经理仇明说。他同时还兼任着Tortue FPSO项目的中方总经理。

这是首个bp在中国建造的同类型海上浮式生产储卸油平台,同时也是中远海运迄今为止承建的工艺最复杂、建造周期最长的项目。

按照规划,对GTA的开采原定于2022年开始。但受新冠疫情的影响,这项计划被迫推迟到了2023年。bp或许会为当年选择中远海运的决定而感到庆幸。倘若该项目在他国建造,GTA的开采计划可能还要往后延迟,潜在的损失不可估量。

德希尼布能源和中远海运致力于成为FPSO领域全球范围内主要玩家的共同愿景也是该项目能够顺利推进的重要因素。对项目各方而言,令他们倍感自豪的是,截至2022年6月28日,该项目创造了一千万工时无可记录事故安全里程碑。

更重要的是,通过这座FPSO项目,中远海运经受住了bp对项目几近苛刻的考验,也从该项目中积累了丰富的同类产品建造经验。而对中国海工产业而言,该项目同样具有里程碑式的意义,也是世界FPSO产业格局的一道“分水岭”。

经此一役,FPSO产业已经开始陆续向中国转移。

A

7月底,启东的“三伏天”闷热无比,但FPSO项目现场依旧人头攒动。穿着各色制服的工作人员在甲板上穿行,他们的后背无一例外都被汗水浸透。

去年3月,在完成大合拢和船体外壳的涂装作业后,船体出坞就被拖驳至现在所在的码头上,继续完成后续的建造任务,并将建造好的生活区及上部模块吊装在船体上。

在驶往西非前,这座FPSO还需在中国经受“最后一夏”。因为按照bp的高标准、严要求,在之后的二三十年里,它将不会再返坞。

受bp邀请,我有幸到现场参观。现场的安保措施令人印象深刻,一行参观人员被要求换上特定的装备——白色头盔、浅蓝色短袖衫、深蓝色工装裤,以及定制工鞋。

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资料显示,这座FPSO270米、宽54米、深31.5米,其面积相当于两座足球场之和,高度则与一栋十层楼的建筑相当。

它的设计使用年限为30年,最大排水量吨位约32万吨,储油量不低于144万桶,是迄今世界上建成的和在建的最大的同类天然气处理平台。

据仇明介绍,每天天然气处理能力达到了5亿标准立方英尺,相当于1420万立方米。“每天量相当于上海(假设2600万人)700万个家庭使用23天。

尽管启东当地居民对这些停靠在海岸边的大型船舶早已见怪不怪,但当看到这座FPSO时却也不得不感叹它的壮观

若仅以排水量来对比,这座尚未命名的FPSO的排水量是世界上最大航母——美国福特级航母排水量的3倍,是我国第一艘航母辽宁舰的5倍。

除了大之外,FPSO与其它大型海工装备最大的不同在于,它身上“插”满了各种各样的“管子”。船体后端红白相间、高度接近150米的火炬塔尤为引人瞩目。

大概一个月前,bp GTA一期FPSO项目总经理Alan Sedge亲自爬上了这个火炬塔。在他看来,站在火炬塔顶端,能够看到启东最美景色。

火炬塔的吊装和施工因高度和重量限制而分两部分进行作业。其中,下半部吊装于2022年2 月11日完成。

今年6月13日,火炬塔上半部被5000吨浮式起重机安全且成功提升至船上。火炬塔吊装完成后,FPSO将矗立在海拔147米的高度。

FPSO有着“海上炼油厂”之称,平台上共有八个油气处理生产模块,开采自海底油气井的油气水等混合物会通过海底输油管线输送至FPSO。

然后,气体中的水、凝析油会在船上进行处理,以减少杂质,处理后的气体将会被外输至毛里塔尼亚的浮式液化天然气设施(FLNG)和塞内加尔国内的天然气分输站。

更直白点说,就是经过FPSO处理过的天然气是可以直接使用的”bp公司FPSO项目项目运营团队主管及国内事宜项目经理赵玉洁介绍说。

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当登上这座FPSO,置身其中时,我们仿佛进入到了一座微缩版的炼油厂中。值得注意的是,倘若在陆地上建造同等规模的工厂,大概需要1200亩地。

“我们启东海工也才占地1500亩。”仇明说。

在当天的参观行程中,赵玉洁和她的另一位同事被委以解说的重任。今年底,她将随着这座FPSO同赴西非,参与到GTA一期项目的开发当中。不过,她的同事,则将赶赴下一个工程项目现场。

赵玉洁于2008年以优异的成绩毕业于英国帝国理工学院化学工程与工艺系,后又于2012年获得化学工程博士学位。

毕业后,这位年轻的化学工程师加入bp,担任位于阿塞拜疆的Shah Deniz 2 项目的流体保障工程师,负责海底结构的设计和流体保障。

2018至2020年间,她担任Glen Lyon FPSO的海底运营工程师。作为海上运营管理团队,她独自管控英国数量最多的海底项目的施工,调试和启动。

赵玉洁具备丰富的在FPSO上的工作经验,因此当bp决定将GTA项目的FPSO在中国建造时,这位中国姑娘无疑成为了串联中西方的最佳人选。

当然,她还是一位优秀的解说员。作为GTA项目FPSO中一员,赵玉洁对整座FPSO了如指掌,她用诙谐易懂的方式向我们讲述了她将来工作的地方。

我们当天参观了生活区。据赵玉洁介绍,这座FPSO最多可同时容纳140人住宿,能够为不同性别员工提供舒适的生活环境。

生活区不仅将给在海上作业的工作人员提供一个舒适的海上家园,还配备有办公室。这其中,最重要的组成部分莫过于中央控制室。

开产以后,FPSO乃至整个GTA项目一期的气油产量由中央控制室来监控调整,以满足毛里塔尼亚和塞内加尔岸上的天然气需求,助力两国及全球终端用户能源稳定供应。

整座FPSO的动力则来自于燃气发电机组,它共有有四组双燃料(气和柴油)发电机组,单组重量达81吨,两个一组安装在两个上部模块。

燃气发电机为FPSO提供主电源和应急电源,只有在完成了启动和各种调试任务后才能为上部模块供电。

为确保未来海上工艺设备调试的顺利进行,以及FPSO和GTA项目一期的最终投产,发电机系统的正常运行至关重要。

B

不过,不论对船东bp,还是对总包商德希尼布能源,以及分包商中远海运海工而言,建造GTA FPSO这样一艘世界级的平台充满挑战。

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对Alan来说,他不得不来到异国他乡,负责项目安全及高效交付。

今年是他在bp工作的第22个年头。早在2000年,Alan 作为技术学徒加入bp,2005-2010年担任英国北海地区的生产电气工程师,负责海上生产和维护工作。

去年,他开始担任bp项目建造和调试总监。此后一年多,启东成为了他驻足最多的地方。而这期间,他还学会了熟练地使用筷子用餐。

与Alan相比,另一位“关键先生”——德希尼布能源GTA一期项目总监Christophe Metais在中国呆得时间更长。

据Christophe介绍,德希尼布能源与bp在海上工程领域的第一次合作正是始于2018年。彼时,双方签署了GTA一期项目FPSO的前端设计合同。

在拿下bp前端设计合同的同年,德希尼布能源还与中远海运签署了联盟合作协议,双方决定联手向FPSO这个领域“攻擂”。

2019年,在前期合作的基础上,bp依然决定选择德希尼布能源作为项目的主要承包商,负责在塞内加尔和毛里塔尼亚交付浮式生产卸油船。

GTA一期FPSO就成为了这个新联盟合作后交付的第一个项目。正因如此,不论是德希尼布能源还是中远海运,对该项目都给予了前所未有的重视。

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2018年10月以来,Christophe就开始频繁往返中国。与他一同被派遣到启东的还有另外300余名来自18个不同国家的外国专家。

对启东中远海运海工而言,GTA一期FPSO项目现场人员管理是一项大挑战。据仇明介绍,船上最高峰的时候有2200人在同时作业。

“我们常规海工项目现场管理人员最多50-60人,而这个项目是五六百人,十倍之多,而与之带来的管理活动可远远不止十倍。”仇明说。

疫情期间负责300余名外国专家的往来工作也是一项挑战。这些外国专家来自于不同的国家,他们并不会一直在中国,而是来回频繁。

今年4月,由于疫情防控升级,启东中远海运海工也不得不停工两周。这为GTA FPSO项目的交付进程一度蒙上了阴影。

事实上,这并不是启东中远海运海工建造的第一个FPSO。五年前,该公司曾为一家小型石油公司交付一座FPSO。

不过,GTA FPSO项目是全新设计,且船东对项目的要求极高。

“bp对项目的规范要求文件大概有398个,按每个文件平均100页计算,足足有大概40000页,摆在这个房间里可以摆一层。”仇明说。

这些规范要求是bp公司近百年历史发展过程中积累的经验教训的结晶。如何满足bp的规范要求,成为了该项目的最大挑战。

“这是我们在海上的第二个家,当然会要求高一些。”赵玉洁诙谐地说。据她介绍,按照设计要求,这座FPSO未来25年多不会回坞,因此这对工程质量、安全标准的要求非常高。

一般而言,按照设计,多数设备都会有备份。但FPSO在海上作业期间,设备若损坏,必须保证在5分钟之内能够找到该设备的详细信息。

如此巨大的挑战曾一度让启东中远海运海工一些工作人员萌生退意。交谈中,一位工作人员笑言,整个建造过程中,好多次都想过放弃。

“因为实在是太难了,要求太高了”。上述工作人员说。

该项目的难度还在于,这座FPSO的所有建造工作,包括单体小物件的建造,最后的集成和完工调试都在启东中远海运海工完成,这在国内尚属首次。

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资料显示,此FPSO的上部设施由5座管道支架和8个模块组成,均在中远启东船厂制造并组装。上述模块已于2021年底安全完成吊装。

这对吊装能力提出了很高要求。2021年9月初,ME05(本地电仪间模块,重1400吨)由3000吨浮式起重机吊装,是此FPSO首个完成吊装的模块。

随后的9月中旬,两个均约重1200吨的发电机模块也成功完成吊装。而重约1700吨的公用系统模块也于去年10月建成并吊装。

2021年12月,最重要的四个油气处理模块的重型吊装作业持续了整整4天,均由5000吨浮式起重机安全、成功吊起并完成组装。

最值得称道的是,FPSO启动近40个月来,安全记录一直在创造和打破之中。早在6月底,项目方就已经创造了一千万工时无可记录事故记录。

C

GTA FPSO尚需时日方可启航。但毛里塔尼亚和塞内加尔政府以及两国2000多万人民或许早已等不及。

这一期盼始于2015年。当年,bp在两国海上边界处发现了两大气田Tortue和Ahmeyim,bp后分别与两国政府签署了气田开发合作协议

在《巴黎协定》框架下,全球油气勘探开采产业正向天然气开采转移。加大天然气资产比重正成为石油公司履行减排承诺的重要举措。

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GTA项目无疑也将助力bp净零目标的实现。

2020年2月,BP提出到2050年或更早成为净零排放公司。2019年,bp的排放量约为55MteCO2e,该公司的目标是到2025年将运营排放减少20%,并在2019年基准的基础上到2030年减少30%-35%。

与此同时,GTA气田将给毛里塔尼亚和塞内加尔两国带来颇为可观的收入,或将助力两国经济复兴,将在一定程度上改变毛塞两国贫穷落后的现状。

数据显示,2021年,毛里塔尼亚的人均GDP为1723美元,塞内加尔的人均GDP则不足1500美元,远低于12262.93美元的世界人均GDP水平。

经济预测表明,仅GAT项目第一阶段生产中,预计每年能够带来1亿美元的产值,并在第二阶段和第三阶段内升至每年10亿美元的产值。

根据今年早些时候的公开报道,在建设GAT项目过程中,天然气公司为毛里塔尼亚人提供了数百个就业机会,运营公司已与当地公司签订60多份合同,价值1.5亿美元。

毛里塔尼亚首都努瓦克肖特的友谊港正在建设将在该项目中使用的储存设备和运输管道,其中包括长达350公里的管道,而这将为该港口带来约2500万美元的收入。

GTA的开采不仅将造福毛里塔尼亚和塞内加尔,也将推动中国海工产业进一步升级,并改变FPSO产业的世界格局。

全球第一艘FPSO由壳牌于1977年将一艘油轮改装而来,主要用于地中海卡斯特伦油田的开发。

1989年,中国自行设计建造了第一艘FPSO“渤海友谊”号;1990年后,中国又相继建造了“南海发现号”、“南海开拓号”和“南海胜利号”等FPSO。

韩国、新加坡、巴西和中国曾被全球公认为“FPSO四强”。虽然中巴两国的FPSO建造规模突出,但新建FPSO的核心技术仍更多地掌握在韩国和新加坡造船企业手中。

其中,韩国的著名生厂商有三星重工、大宇造船和现代重工。新加坡拥有吉宝船厂、胜宝旺船厂等。

不过,这一格局将在启东开始改变。

在中国海工产业地理版图中,启东有着举足轻重的地位。这座人口不足百万的小城中,聚集着中国众多海工企业。

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启东中远海运海工无疑是其中的“明珠”。资料显示,启东中远海运海工在当地拥有岸线长2030米,占地面积100万平方米,拥有1座海工专用船坞、1座1200米海工起运码头,船体车间、舾装车间、涂装车间、切割加工及分段装焊车间等大型生产车间,形成年建造海工产品6座、模块建造和加工钢材13万吨的生产规模。

经过十几年的发展,启东中远海运海工成为中远海运重工拼图中最重要的一块。

它的展览馆中摆着各种由它建造过的海工装备的模型。这些模型中亦有一艘FPSO。再过不久,作为“样板工程”的GTA项目FPSO的模型也或将搬上模型展览区。

事实上,当GTA FPSO正在如火如荼的建造时,今年7月8日,启东中远海运海工为马来西亚云升公司改装的浮式生产储油船FPSO Anna Nery缓缓驶离码头。

据悉,这座FPSO由超大型油轮“猎鹰”轮改装而成。经过翻新和改装后的浮式生产储油船该轮总长333米,型宽58米,型深32米。

相比而言,GTA FPSO才是中远海运海工,乃至中国海工业的一张“王牌”。该项目的成功建造打破了FPSO被新加坡和韩国造船厂的垄断格局。

“FPSO的建造已陆续从韩国、新加坡这两个传统造船强国向中国转移。到目前为止,中国建造的FPSO数量已经超过了韩新两国。”启东中远海运海工副总经理俞健说。

而由于中国公司在成本控制、项目执行能力上的优势,即便韩国、新加坡船企仍能拿到部分FPSO订单,但其中一些建造部分还是会放在中国。

–E·N·D–

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