我國深水油氣開(kāi)發關(guān)鍵技術裝備研製獲重要突破
5月11日,我國首套國(guó)產化深水水下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(xià)油氣生產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鍵技術裝備研製邁出關鍵一步。此次中國海油實施的500米(mǐ)級水下油氣生產係統工程(chéng)化示範應(yīng)用項目,標誌著我國具備了成套(tào)裝(zhuāng)備的設計建造和應用能力。
水下(xià)生(shēng)產(chǎn)係統是開發深水油氣田的關鍵裝備,包括(kuò)水下井口、水下采油(yóu)樹(shù)、水下控製係統、水下管匯等設(shè)備。長期以來,全球僅有5家歐美公司掌握水下生產係統的集成製造(zào)技術,導(dǎo)致該設備采(cǎi)辦周期長、價格高、維保難。2018年,中國海油主動作為,大膽提出需要采用自主研發500米級水下裝備開發深水油(yóu)氣,加快推動深水關(guān)鍵核心技術突破。
500米水深的水壓相當於約50倍的大氣壓力(lì),麵(miàn)對海底低溫和複雜地貌等錯綜複雜的環境、20年免維護(hù)的(de)苛刻條件,水下設備的密封強度、材料(liào)的承壓能力、工藝質量等麵(miàn)臨峻的技術挑戰(zhàn),沒有試錯的機會,任何疏忽都可能造成(chéng)無法挽回的巨大損失。
即便如此,負責500米級水下油氣生產係統工程化示範應用項(xiàng)目開發設計方案的中海油研究總院院長(zhǎng)米(mǐ)立軍認為,水下生產係統是中國走(zǒu)向深海進程中的重要一環,已經(jīng)積累了十(shí)餘年的水下(xià)設計經驗,用自主(zhǔ)技術開發南海深水油氣,是海油人義(yì)不(bú)容辭的責任。
要實(shí)現水下(xià)裝備自主化,就必須(xū)先實現水下(xià)設計技(jì)術的自主能力。然而,自主(zhǔ)開(kāi)展水(shuǐ)下(xià)生產係統設計談何容易,一是國內水下技術團隊處於剛剛起步的階段,具有深水工程經驗的人才屈指可數;二(èr)是國(guó)內水(shuǐ)下裝備技術(shù)成熟度普遍較低,尚未形成(chéng)完整的水(shuǐ)下生產係統裝備產業鏈;三是缺少係統性的技術體係。為(wéi)了從源頭把控自主設計水下生產係統的可(kě)靠性,中海油研(yán)究總院在設計源頭全麵摸(mō)排、充分識別了水下生產係統方案風險。但是,國際上通用的分析方案是基於(yú)成(chéng)熟零部件(jiàn)的水下(xià)生產係統,而本項目研製(zhì)的水(shuǐ)下設備(bèi)普(pǔ)遍采用國內的零部件。如何把控首台套產品應用風(fēng)險(xiǎn),依靠原有常(cháng)規技術手段非常有限。
為(wéi)保障此次示範(fàn)工程順利實施和運行(háng),研究團(tuán)隊在充分消化吸收國際上水下產品標準(zhǔn)和技術管理的(de)基礎上,因地製宜,開發了一套(tào)基於自主研發水下生產係統(tǒng)的(de)技術成(chéng)熟度評體係,對(duì)每個設備的幾百件關鍵零部(bù)件進行“庖丁解牛”般的逐項分析,最終評估合格後才能進(jìn)行應用,以(yǐ)確保產品的高可靠性,從源(yuán)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,除了按照國際上最嚴苛的產品標準(zhǔn)進(jìn)行研製和測試外,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,必須依靠自主攻關來獲得國際準入認(rèn)可。
在水下(xià)控製係統的研發過程中,中海油研究總院完成了總體方案設計(jì),實現了六大核心關鍵技術的突破,為產品(pǐn)研製(zhì)奠(diàn)定了基礎。通過三年多的技術攻關,中國海油牽頭聯合國內中船集團(tuán)等16家單位已具備了水下“四大金剛(gāng)”的(de)自主研發能力。以(yǐ)本項目研製的水下采油樹為例,包括各類閥組(zǔ)、控製模塊等零部件數量多達2591件,自主(zhǔ)研發率高達(dá)90%以上。
在水下井口曆(lì)時18個月的研發過程中,實現了三大高(gāo)性能技術革新,開展81項工廠(chǎng)測試和(hé)28項陸地水環境(jìng)擴展測試,充(chōng)分驗證了可靠(kào)性和功能性,並順利取得了國內和國外船級社的雙(shuāng)證認可。
目前,我國(guó)首個500米級全水下生產(chǎn)係統(tǒng)已(yǐ)經順利完成海試(shì)和(hé)集成測試,即將進入海上安裝階段,預計2022年底前(qián)實現示範運行。
中國海油首席科學家(jiā)、科研攻關項目項目長謝玉洪表示(shì),隻有突破深水水下生(shēng)產係統的研製,才能把打開深海油氣勘探開發的鑰匙牢牢掌握在自己手裏。未(wèi)來,中國海油將持續加強原創性、引領性科技攻關,用(yòng)具(jù)有自主產權的裝備(bèi)開發海洋油氣資源,努力為保障國家能源安全作出更多更大貢(gòng)獻。








