我(wǒ)國深(shēn)水油氣開發關鍵技術裝備研製獲(huò)重要突破
5月11日,我國(guó)首套國產化深水水下采油樹在海南鶯歌海海域完成(chéng)海底(dǐ)安裝,該(gāi)設備是中國海油牽頭實施的水下油氣生產係統工程化示範項目的(de)重要部分,標誌(zhì)著我國深水油氣開發關鍵技術裝備研製邁出(chū)關鍵一步。此次中國(guó)海油實(shí)施的500米級水下油氣生產係統工程化示範應用項目,標誌著我國具備了成套裝備的設計建(jiàn)造和應用能力。
水下生產係統是開發深水油氣田的關鍵裝(zhuāng)備,包括水下井口、水下采油樹、水下控(kòng)製係統、水下管匯等設備。長期以來,全球僅有(yǒu)5家歐美公司掌握水(shuǐ)下生產係統的集(jí)成(chéng)製造(zào)技術,導致該設備采辦(bàn)周期(qī)長、價格高、維保難。2018年,中國海油主動作為,大膽提出需要(yào)采用自主研(yán)發500米級水下裝備開發深水(shuǐ)油(yóu)氣,加快推動(dòng)深水關鍵核心技術突破。
500米水深的水壓相當於約50倍的(de)大氣壓力,麵(miàn)對海底低溫和複雜地貌等錯綜(zōng)複雜的環境、20年免維護的苛刻條件,水下設備的密封強度、材料的承壓能力(lì)、工藝質量等麵臨峻的技術挑戰,沒(méi)有試錯的機會,任何疏忽都可能造成無法挽回的(de)巨大損失。
即便如此,負責500米級水下油氣(qì)生產係統工程化示範應用項目開發設計(jì)方案的中海油研究總院院長米(mǐ)立軍認為,水下生產係統是中國走向深海進程中的重要一環,已經積累了十餘年的水下設計經驗,用自主技(jì)術開發南海深水油氣,是海油人義不容辭的責任。
要實現水下裝備自主(zhǔ)化,就必須先實現水下設(shè)計技術的自主能力。然而,自主開展水下生產係(xì)統設計談何容易,一是國內水(shuǐ)下技術團隊處於剛剛起(qǐ)步的階段,具有深水工(gōng)程經驗的人才屈指可數(shù);二是國內水下裝備技術成熟度普遍較(jiào)低,尚未形成完整的(de)水下生(shēng)產係統裝備產業鏈;三是缺少係統性的技術體係。為了從源頭把控自主設計水下生產係統的可靠性,中海油研究總院(yuàn)在設計源頭全麵摸排、充(chōng)分識別了水下生產係統(tǒng)方(fāng)案風險(xiǎn)。但是,國際(jì)上通用(yòng)的分析方案是基於成熟零部件的水下生產係統,而本項目研製的水下設備普遍采用國內的(de)零部件(jiàn)。如何把控首台套產品應用風險,依靠原(yuán)有常規技(jì)術手(shǒu)段非常有限。
為保障此次示範(fàn)工(gōng)程順利實施和運行,研究團隊(duì)在充分消化吸收國際上水下產(chǎn)品標準和技術管理的基礎上,因地製宜(yí),開發了一套基於自(zì)主研發(fā)水下生產係統的技(jì)術成熟度評體係,對每個設備的幾百件(jiàn)關鍵零部件進行“庖丁解牛”般的逐項分析,最終評估合(hé)格(gé)後才能進行(háng)應用,以確保(bǎo)產品的高可靠性,從源頭上把控首台套產品的實施風險。
要順利應用自主研發的水下裝備,除了按照(zhào)國際上最嚴苛的產(chǎn)品(pǐn)標準進行研製和測試外,必須得到權威第三方機構的(de)全程見證和準入(rù)認可。因此,照搬國外水下裝(zhuāng)備技(jì)術肯定是行(háng)不通的,必須依靠自主攻關來獲得國際(jì)準入認可。
在水下控(kòng)製係(xì)統的研發過程(chéng)中,中海(hǎi)油研究總(zǒng)院完成了總體方案設計,實現了六大核心關鍵技(jì)術的(de)突破,為產品研製奠定(dìng)了基礎。通過三年(nián)多的技術(shù)攻關,中國海油牽頭聯(lián)合國內中船集團等16家單位已具備了水下“四大金剛”的自(zì)主研發能力。以本項目研製的水下采油(yóu)樹(shù)為例,包括各(gè)類閥(fá)組、控製模塊等零部件數量多達2591件,自主研發率高達90%以上。
在水下井口曆(lì)時18個月(yuè)的研發過程(chéng)中,實現了三大高(gāo)性(xìng)能技術革新,開展81項工廠測試和28項陸地水環境擴展測試,充分驗證了(le)可靠性和功能性,並順利取(qǔ)得了國內和國(guó)外船級社(shè)的雙證認可。
目前(qián),我國首個500米級全水下生產係統已經順利完成(chéng)海試和集成測試,即將進入海上安裝階段,預計2022年底前實現示範運行(háng)。
中國(guó)海油首席科學家、科研攻關項目項目長謝玉洪表示,隻(zhī)有突破深水水下(xià)生產係統的(de)研製,才能把打(dǎ)開深海油氣勘(kān)探(tàn)開發的鑰(yào)匙牢牢掌握(wò)在自(zì)己手裏。未來,中國海(hǎi)油將持續加(jiā)強原創性、引領(lǐng)性科技攻關,用具有自主(zhǔ)產權的裝備(bèi)開發海洋油(yóu)氣資源,努力為保障國家能源安全作出更(gèng)多更大貢獻。








