海 上油田進行增產作業， 必須要求平臺具有大 面積甲板及空間和承 載能力，以滿足進行 增產作業時設備的安放及頻繁的吊 裝需要。為解決這一矛盾，國外已 推出了一種海上油田增產作業船， 可不占用井口平臺甲板進行增產作 業。目前，哈里伯頓、斯倫貝謝等 大型石油專業公司已在海上油田增 產作業船領域，形成了行業技術壟 斷。為打破壟斷，國內已經自主研 發出首艘 6,000KW 海上油田增產 作業船，并于 2015 年由中船黃埔文 沖船舶有限公司建成并交付使用。 該船在不占用海上生產平臺緊張空 間的情況下，為海上油田提供了較 以往更快速、質量更穩定的油田增 產專業服務，成為海上油田增產作 業的新先進裝備。
中國首艘 海上油田增產作業船
中國首艘海上油田增產作業船如 圖 1 所示，總長 81.15m，垂線間長 70.80m，型寬 18.00m，型深 7.40m， 最大吃水 5.8m。船上配有燃油艙 560m 3 ，壓裂泵柴油艙 36.9m 3 ，淡 水艙 360m 3 ，膠液艙 710m 3 ，可存 儲 PH 值為 1~13 范圍內的酸堿液體。 增產作業船的甲板區面積 645m 2 ， 甲板均布負荷 5t/m 2 ；甲板上有兩 臺吊車，可全部覆蓋上甲板區域； 甲板上還有 15m 2 恒溫增產配件材料 房。該船總功率 6,000KW，總噸位 3,300t，最大載重量 2,810t，設計 航速 14.0 節，可續航 6,000 海里。 該船主要進行海上壓裂酸化作 業，其甲板布置如圖 2 所示。圖 2 中 1 為 船 控 室 及 數 采 房， 配 備 有 ES-22ACD 型 號 的 數 采 房 1 套。
數采控制房內可實現各膠液泵和各 海水泵的啟停控制和緊急聯停控 制。數采房內 7 英寸顯示屏可顯示 出各膠液艙和甲板各液罐液位，具 備高低液位報警及擴展的功能，上 甲板液罐則另增設單獨的高低液位 報警系統。數采控制房內設備集成 膠液系統（包括甲板液罐液位）、 火災報警系統、電話系統等，增產 作業時，無需停泵，數采控制房即 可提供液體體系和液體配方的實時 質量監控。 圖 2 中 2 為 砂 罐，3 為 混 輸 砂 裝置，砂罐最大容積 25m 3 ，共 4 套， 配有水平輸砂系統1套， 混砂橇1臺， 最大排量 9.53m 3 /min。圖 2 中 4 為 連續混配裝置，5 為吊機，海水與 各類藥劑混合后的混合液輸送到混 砂橇，與吊機吊送到混砂橇的增產海 上油田進行增產作業， 必須要求平臺具有大 面積甲板及空間和承 載能力，以滿足進行 增產作業時設備的安放及頻繁的吊 裝需要。為解決這一矛盾，國外已 推出了一種海上油田增產作業船， 可不占用井口平臺甲板進行增產作 業。
目前，哈里伯頓、斯倫貝謝等 大型石油專業公司已在海上油田增 產作業船領域，形成了行業技術壟 斷。為打破壟斷，國內已經自主研 發出首艘 6,000KW 海上油田增產 作業船，并于 2015 年由中船黃埔文 沖船舶有限公司建成并交付使用。 該船在不占用海上生產平臺緊張空 間的情況下，為海上油田提供了較 以往更快速、質量更穩定的油田增 產專業服務，成為海上油田增產作 業的新先進裝備。 中國首艘海上油田增產作業船如 圖 1 所示，總長 81.15m，垂線間長 70.80m，型寬 18.00m，型深 7.40m， 最大吃水 5.8m。船上配有燃油艙 560m 3 ，壓裂泵柴油艙 36.9m 3 ，淡 水艙 360m 3 ，膠液艙 710m 3 ，可存 儲 PH 值為 1~13 范圍內的酸堿液體。 增產作業船的甲板區面積 645m 2 ， 甲板均布負荷 5t/m 2 ；甲板上有兩 臺吊車，可全部覆蓋上甲板區域； 甲板上還有 15m 2 恒溫增產配件材料 房。該船總功率 6,000KW，總噸位 3,300t，最大載重量 2,810t，設計 航速 14.0 節，可續航 6,000 海里。 該船主要進行海上壓裂酸化作 業，其甲板布置如圖 2 所示。圖 2 中 1 為 船 控 室 及 數 采 房， 配 備 有 ES-22ACD 型 號 的 數 采 房 1 套。
數采控制房內可實現各膠液泵和各 海水泵的啟停控制和緊急聯停控 制。數采房內 7 英寸顯示屏可顯示 出各膠液艙和甲板各液罐液位，具 備高低液位報警及擴展的功能，上 甲板液罐則另增設單獨的高低液位 報警系統。數采控制房內設備集成 膠液系統（包括甲板液罐液位）、 火災報警系統、電話系統等，增產 作業時，無需停泵，數采控制房即 可提供液體體系和液體配方的實時 質量監控。 圖 2 中 2 為 砂 罐，3 為 混 輸 砂 裝置，砂罐最大容積 25m 3 ，共 4 套， 配有水平輸砂系統1套， 混砂橇1臺， 最大排量 9.53m 3 /min。圖 2 中 4 為 連續混配裝置，5 為吊機，海水與 各類藥劑混合后的混合液輸送到混 砂橇，與吊機吊送到混砂橇的增產。
交聯劑和陶粒支撐劑一起連續混配， 配混后的增產液再輸出給壓裂泵。 圖 2 中 6 為膠液藥罐，包括有儲存 稀鹽酸的酸液罐，最大容積 50m 3 ， 共 4 套，儲存陶粒支撐劑等的藥劑 罐，容積 12m 3 ，共 2 套，儲存壓裂 液用的爪膠存儲箱，共 1 套。甲板 上的所有這些膠液藥罐，均配置有 輸送系統至混砂橇。圖 2 中 7 為壓 裂泵組，配備有 2250 壓裂泵 6 臺， 其最大排量為 1.92m 3 /min，最大壓 力為 14,000Psi，單泵 2,000 水馬 力，用以輸送壓裂液。圖 2 中 8 為 高壓軟管滾筒，容量為 200ft，最大 壓力為 15,000Psi，只有 1 套 。
該船的艙室布置如圖 3 所示， 作業船底艙主要為增產液艙，容積 為 710m 3 ，還有各種分隔開的原液 以及混合液艙。圖 3 中 1 為船艏推 進器及消防艙，推進器采用變頻電 機驅動的全回轉定距舵槳裝置，由 發電機組供電。除航行之外，推進 器也用作作業船的DP-2動力定位， 從而實現短期不拋錨、 不帶纜作業。 DP 推進器可連續定位 24 小時，保 持船艉水平位移小于 5m，保持作業 期間，船舶縱向搖擺＜ 15 度、橫向 搖擺＜ 22 度，滿足 6 級風、1.5 節 海流海況下的作業要求。若一臺艏 側推進器發生故障，可適當調整船 艏向，保證繼續作業。圖 3 中 2 為 燃油艙、3 為主機艙。主機艙內設 有 4 臺發電機組，可并車為推進器 供電，發電的燃料油來自燃油艙， 燃油艙內設專用供油泵 1 臺，其流 量為 10m 3 /h、揚程為 0.3MPa。 圖 3 中 4 為膠液泵、5 為膠液艙。 該船船艙內的海水通過海水泵經過過 濾器之后，輸送到到膠液艙，再由供 液泵輸送到上甲板海水緩沖罐。圖 3 中 6 為淡水艙，淡水艙內設有淡水泵 1 臺，對外供淡水，其流量為 100m 3 / h 、揚程為 1.0MPa。圖 3 中 7 為船 艉推進器，與船艏推進器配合驅動船 航行及實施動力定位。圖 3 中 8 為鉆 井水泵艙，艙內設有流量 150m 3 /h、 揚程 1.0MPa 的水泵 1 臺，對外輸送 供鉆井 / 壓載用水。中國首艘增產作 業船的壓裂作業流程如圖 4 所示。
作業船自主 研發擁有多項優勢
中國自主設計建造的首艘海上 油田增產作業船具有多項優勢特點。 首先，該船實施“三不”措施，即 不占用生產平臺、不動生產管柱（酸 化作業時）、不長期使用“三用” 工作船，以降低成本。實現“三不” 之后， 海上生產平臺不再需要改造， 投資減少，節省租用“三用”工作 船的費用。該船靠泊一次可連續完 成一口井壓裂或多口井酸化作業、 起下管柱時間節約，海上施工作業 時間大大減少，可以搭載連續油管 及氮氣設備，減少影響正常作業的 時間，從而降低增產作業的費用， 有效降低桶油成本。 其次，機動靈活，使用方便。 增產作業船可自航穿梭于油田群之 間，滿足油井增產的適時需要，尤 其是能滿足低產、分散的邊際油田 高效開發的需要。這種增產作業船 的高移運性，遠非動用大量“三用” 工作船，長時間占用生產平臺的傳 統海上油田的增產作業方式可比。 該船在保障安全方面也十分可靠。
由于避免了自運輸船往生產平臺上 吊裝安放設備和交叉作業，因而降 低了平臺作業風險；由于增產作業 船與海上生產平臺之間具有管線快 速脫離裝置、設備緊急關斷裝置， 駕駛樓后操縱臺及甲板適當位置處 設有泵組應急停止按紐，一旦管線 破裂或接頭泄露時，可馬上停止輸 送，從而保障了作業安全。此外， 增產作業船本身的設備均符合規范 及環保要求，且操作控制安全，如 DP-2 動力定位系統，操縱極為靈 活、靠泊平臺時穩定性好、動力配 置冗余度高，充分滿足了高風險作 業的要求，可靠度高。 目前，該船還只是能進行壓裂、 酸化、防砂等作業，功能有局限性。 業內人士建議，在綠色發展海上油田 普及減排增產的二氧化碳驅油技術之 際，未來海上油田增產作業船可能增 加二氧化碳驅油的功能。如實現這一 功能，作業船需要添加封存裝置、輸 送裝置和接受裝置，并應用二氧化碳 封存技術。總之，在創新、綠色發展 理念指引下，隨著海上油田綠色增產 措施的不斷創新，自主設計建造的新 裝備將不斷出現。
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