我國深水油氣開(kāi)發關鍵技術裝備研製獲重要突破
5月11日(rì),我國首套國產化深水水下(xià)采油樹在海南鶯歌海海域完成海底安裝,該設備是中國海油牽頭實施的水下油氣生產(chǎn)係統工程化示範項目的重要部分,標誌著我國深水油氣開發關(guān)鍵技術(shù)裝備研製邁出(chū)關鍵一步。此次中(zhōng)國海油實施的500米級水下油氣生產係統工程化示範應用項目,標(biāo)誌著我國具備了成套裝備的(de)設(shè)計建造和(hé)應用能力。
水下生產係統是開發深水(shuǐ)油氣田(tián)的關鍵裝備,包括水下井口(kǒu)、水(shuǐ)下采(cǎi)油樹、水下控製係統、水下管匯等(děng)設備。長期以來,全球僅有5家歐美公司掌握水下生產係統(tǒng)的集成製造技術,導致該設備(bèi)采辦周期長、價格(gé)高、維(wéi)保難。2018年,中(zhōng)國(guó)海油主動作為,大膽提出需要采用自主研發500米級水下裝(zhuāng)備開發深水油氣,加快推動深水關鍵(jiàn)核心(xīn)技術突破。
500米水(shuǐ)深的水壓相當於(yú)約50倍的大氣壓力,麵對海底低溫和複雜地貌等錯綜複雜的環境、20年免維護的苛刻條件,水下設備的密封強度、材料的(de)承壓能力、工藝(yì)質量等麵(miàn)臨峻的技術挑戰,沒有試錯的機會,任何疏忽都可能造成無法挽回的巨大(dà)損失。
即便(biàn)如此,負責500米級水下油氣生產係統工(gōng)程化示範應用(yòng)項目開發設計方案的(de)中海油研究總院院長米立(lì)軍認為,水下生產係統是中國走向深海進程中(zhōng)的(de)重要一環,已經積累了十餘年的水下設(shè)計經驗,用自主技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化,就必須先實現水下設計技術的自主(zhǔ)能力。然而,自主開展水下生產係統設(shè)計談何容易,一是(shì)國內水下技術團隊(duì)處於剛剛起步的階段,具有(yǒu)深水工程經驗的人才屈指可數;二是國內水下裝備技術成(chéng)熟度普遍較低,尚未形(xíng)成完整的水下生產係(xì)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(jì)水下生(shēng)產係統的可(kě)靠性,中海油研究總院在設計源頭(tóu)全麵摸排、充分識別(bié)了水下生產係統方案風險。但是,國際上通用的分析方(fāng)案是基於成(chéng)熟零部件的水下生(shēng)產係統,而本項目研(yán)製的水下(xià)設備普遍采用國內的(de)零部件。如(rú)何把(bǎ)控首台套產品應用風險,依(yī)靠原有常規技術手段非常有限。
為保(bǎo)障此次示範工程順利(lì)實(shí)施和運行,研究團隊在充分消化吸收國際上(shàng)水下產品標準和技術管理的基礎(chǔ)上,因地製宜,開發了一套基於自主研發水下生產係統的(de)技術成熟度評體係,對每個設備的幾百件關鍵(jiàn)零部件進行(háng)“庖丁解牛”般的逐項分析,最終評估合格後才能進行(háng)應用,以確保產品的高可靠性,從源頭上把控(kòng)首台套產品的實施風險。
要順利應(yīng)用自主研發的水下裝備,除了按照國際上最嚴苛的產品標(biāo)準進行(háng)研製和測試外,必須得到權威第三方機構的全程見證和準入認可。因此,照搬國外水下裝備技術肯定是行不通的,必須(xū)依靠自(zì)主攻關來獲得國際準入(rù)認可。
在水(shuǐ)下控製係統的研(yán)發過(guò)程中,中海油研究總院完(wán)成了總體方案設計,實現(xiàn)了六大核心關鍵技術的突破,為產品研製奠定(dìng)了(le)基礎。通過三年多的技術攻關(guān),中國海油牽頭聯合國內中船集團等16家單位已具(jù)備了水下“四大金剛”的自主研發能(néng)力。以本項目研製的水下采油樹為例,包括(kuò)各類閥組、控製(zhì)模塊等零部件數量多達2591件(jiàn),自主研(yán)發率高達90%以上(shàng)。
在水下井(jǐng)口(kǒu)曆時18個月的研發過程中,實現了三大高性能技術革新,開展81項工廠(chǎng)測(cè)試和28項陸地水環境擴展測試,充分驗證了可靠性和功能性,並(bìng)順利取得了國(guó)內和國外船級社的雙證認(rèn)可。
目前,我國首個(gè)500米級全水下生產係統已經順(shùn)利完成海試和集成測試,即將進入海上安裝階(jiē)段,預計2022年底前(qián)實現示範(fàn)運行(háng)。
中(zhōng)國海油(yóu)首席科(kē)學家、科研攻關項目項目長謝玉洪表示,隻有突破深水水下(xià)生產係統的研製,才能把打開深海油氣勘探開發的(de)鑰匙牢牢(láo)掌握在自己手裏(lǐ)。未來,中國海油將持續加強原創性、引領性科技攻關,用具有自主產權的裝備開發海洋油氣資源,努(nǔ)力為(wéi)保障國家能源安全作出(chū)更多更大(dà)貢獻。








