2022年4月10日下午4点，随着激动人心的57秒，“海基一号”导管架从我国最大的下水驳船海洋石油229正式完成下水，标志着历时5年的设计、建造工作正式完成，海上安装序幕正式拉开。

古语云，高者必以下为基。所谓“海基”，既是固定式海上油气平台的“地基”，脚踩海底，手擎巨物，也是我国海洋油气开发事业持续迈向超深水的奠基之物。

时间回到2018年，那时，陆丰15-1区块丰富的油气资源亟待开发，但低迷的国际油价却让中海油研究总院（下称“研究总院”）设计团队犯了难。时任研究总院结构总师的贾旭说：“想让油田实现高效开发，支持干式井口的深水导管架是唯一可行的方案。”但接近300米水深的固定平台，是我国从未尝试过的深度。

即便如此，研究总院陆丰15-1平台设计经理付殿福却这样鼓励他的团队：“300米级深水导管架是中国走向深海的必经之路，我们能有机会为中国海洋油气开发事业打下这样的基础，是何等的荣幸！”。

总体规划布局，铸就“一体化”设计技术新高度

开展深水导管架的设计，首先要进行系统分析，确定上部模块功能、尺度、质量等信息。对于深水导管架平台，其上部模块的功能需求与浅水导管架基本一致，主要由油田油品性质等因素决定，但深水导管架对上部重量控制要求更高。为了油田后续可能进行的开发调整，需要在控制上部组块重量的基础上尽可能多预留井槽。随后，还要进行尺度规划、斜率规划、下水桁架、隔水导管保护等关键结构形式规划。千头万绪，应该从哪里下手？即使是经验丰富的工程师一时都犯了难。

项目团队快速梳理思路，以目标为导向，把较大的目标划分为小的需求，统筹总体规划布局设计，沉淀可落地的解决方案和工作方法。首先，工程师们对上部模块的自重开展了敏感性分析，掌握了上部模块自重的增减将会给导管架带来的影响。然后通过与同样正在进行设计的流花11-1DPP、陆丰12-3WHP等深水导管架进行对比，形成了上部模块方案与井槽数量配置的标准化方案。

按照这个思路，项目组将导管架的设计工作分成了结构框架与主尺度规划、构件尺度规划、结构材料选择、设计原则确定、结构在位设计、结构施工设计、桩基础方案设计等步骤，并在一步一步的探索中，创造了一个又一个成果，克服了一个又一个困难。

深耕核心技术，斩除环境地质“拦路荆棘”

“海基一号”所处的中国南海，与挪威北海、美国墨西哥湾并称世界三大海况恶劣海域。南海内波频发，陆丰油田区块又正位于台风发展的路径上。而在海底，陆丰油田区块还存在大量的沙波，不仅凹凸不平，部分海域还存在滑坡、断层等不良地质条件。极其严苛的环境条件，使“海基一号”面临了前所未有的“世界级”海洋工程难题。

任务起点高，关键技术多，攻关难度大，怎么办？研究总院设计团队为此专门成立了跨部门、跨专业、跨学科的技术攻关小组，整合力量，搭建合力攻关、创新驱动的协作平台。

知己知彼，百战百胜。环境条件专业首席谢波涛针对南海内波开展了全剖面潜标观测，结合大量历史数据反演分析，进一步掌握了南海海域内波发生规律与特点。他们提出，需要在设计阶段提高导管架钢桩施工的流速标准，将底层和中层设计流速由0.3米/秒调整为0.6米/秒，才能保证导管架能够克服内波流的影响。

但很快，设计人员发现，由于内波流和台风的影响，为了保障结构和海上施工作业安全，导管架的重量急剧上升。可是，国内施工资源和经济成本的限制，决定了“海基一号”的重量绝不能不受控地增长。

“为了把导管架的重量降下去，超大尺寸X撑和8腿变4腿的结构优化设计成了我们研究的重点方向。”付殿福说，“通过创新结构形式，最大化地发挥钢材性能。并在满足组块分块吊装需求的同时，降低了平台自重和环境荷载。”

创新之路往往不会一帆风顺，更何况这是中国海油人第一次尝试300米级深水导管架设计。通过创新的结构设计，导管架重量的减小了，却也不可避免地降低了结构整体刚度，使得“海基一号”在位期间的结构固有周期超过了5.0秒，这意味着“海基一号”的自振周期与高概率的波浪散高周期重合，引起的共振问题将导致严重的节点疲劳问题，威胁着导管架结构安全。重量大不行，重量小也不行，技术团队似乎走进了一条“死胡同”。

能不能改进节点疲劳的设计方法？这成为那段时间里，结构工程师们脑海中不断萦绕的问题。通过长时间的潜心研究，结构工程师们开发了新的波浪动力计算方法，并创新性地采用了精细化疲劳设计，根据节点是否可以检测，采用不同的疲劳安全系数选取原则，确保了导管架的结构安全。

随后，为了解决沙波对工程的影响，“海基一号”又诞生出另外一个创新性的设计：阶梯形防沉板。由于海底凹凸不平，环境专业首先进行了精细化场址调查、数值模拟及沙波监测，同期钻完井专业和经济专业联合考虑模块钻机钻井和平台场址对钻完井难度和投资的影响，联合技术攻关团队最终决定将“海基一号”平台场址向东南方向移动约140米，使场址位置的海床由无规律的不平整地貌，变为相对规则的阶梯状地貌。而阶梯形防沉板，完美地契合了阶梯状海床地貌，在避免处理复杂的海底地基地貌的同时，满足了导管架的就位精度。

摸底国内资源，“量体裁衣”助力建造安装

我国深水导管架技术的发展与应用除了受环境、上部功能、自身结构性能影响外，最重要的制约因素是建造、安装资源能力的限制。即使是我国下水能力最强的“HYSY229”船，在运输“海基一号”时也将达到船舶性能的极限。此外，国内场地建造、浮吊船、特种施工设备等方面的能力，均不同程度地制约着中国深水导管架的发展。

因此，深入摸底国内资源能力，开展量体裁衣的设计，是中国油气资源自主开发的必由之路。

为了保证“海基一号”的顺利建造、安装，设计团队对国内建造、安装资源进行了逐一的核实与改造，为“海基一号”量身定制的专属施工方案：设计团队对珠海建造场地的滑道承载能力进行了全面的校核，保证了施工、装船的安全；对导管架滑移下水进行分析，通过在海洋石油229两侧各安装一个50米长的浮筒，保证了滑移下水时驳船的稳定性；为防止2年建造周期中，台风季对导管架造成破坏，研究总院设计团队为建造场地提供了台风预防方案。

这个过程中，研究总院的设计团队充分发挥统筹作用，联合多家科研施工建造单位，集智研讨，填补了300米级深水导管架的建造、安装资源中的多项技术空白，促进了国内建造资源科学管控，对完善我国施工建造资源管理制度体系具有重要意义。

逐梦深蓝，海基系列挺立深海“钢铁脊梁”

“海基一号”是我国首次在300级水深海域设计、建造、安装固定式导管架平台。中国海油攻克了超大型导管架总体规划难题，完善了导管架设计建造的技术和管理体系，为300米级深水导管架设计建造方案提交了一份完美的答卷。

作为首座应用干式井口开发的深水固定式海洋基础装备，“海基一号”的成功应用标志着我国南海中深水油气资源开发“蓝水舰队”又增加一员得力干将，中国海油正式建立深水超大型固定结构“海基系列”技术体系。这一里程碑不仅夯实了国家能源战略安全的基石，更以“海基系列”深水导管架为先锋，挺立起中国挺进深海的“钢铁脊梁”，开启了深海能源开发的新篇章，彰显了我国海洋工程技术领域的卓越实力与宏伟蓝图，引领着中国向深海资源探索的壮丽征程。