我國深水油氣開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備研制獲重要突破

5月11日，我國首套國產(chǎn)化深水水下采油樹(shù)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(shí)施的水下油氣生產(chǎn)系 統工程化示范項目的重要部分，標志著(zhù)我國深水油氣開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)裝備研制邁出關(guān)鍵一步。此次中國海油實(shí)施的500米級水 下油氣生產(chǎn)系統工程化示范應用項目，標志著(zhù)我國具備了成套裝備的設計建造和應用能力。

水下生產(chǎn)系統是開(kāi)發(fā)深水油氣田的關(guān)鍵裝備，包括水下井口、水下采油樹(shù)、水下控制系統、水下管匯等設備。長(cháng)期以來(lái)， 全球僅有5家歐美公司掌握水下生產(chǎn)系統的集成制造技術(shù)，導致該設備采辦周期長(cháng)、價(jià)格高、維保難。2018年，中國海油主 動(dòng)作為，大膽提出需要采用自主研發(fā)500米級水下裝備開(kāi)發(fā)深水油氣，加快推動(dòng)深水關(guān)鍵核心技術(shù)突破。

500米水深的水壓相當于約50倍的大氣壓力，面對海底低溫和復雜地貌等錯綜復雜的環(huán)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、工藝質(zhì)量等面臨峻的技術(shù)挑戰，沒(méi)有試錯的機會(huì )，任何疏忽都可能造成無(wú)法挽回的巨大 損失。

即便如此，負責500米級水下油氣生產(chǎn)系統工程化示范應用項目開(kāi)發(fā)設計方案的中海油研究總院院長(cháng)米立軍認為，水下生產(chǎn) 系統是中國走向深海進(jìn)程中的重要一環(huán)，已經(jīng)積累了十余年的水下設計經(jīng)驗，用自主技術(shù)開(kāi)發(fā)南海深水油氣，是海油人義 不容辭的責任。

要實(shí)現水下裝備自主化，就必須先實(shí)現水下設計技術(shù)的自主能力。然而，自主開(kāi)展水下生產(chǎn)系統設計談何容易，一是國內 水下技術(shù)團隊處于剛剛起步的階段，具有深水工程經(jīng)驗的人才屈指可數；二是國內水下裝備技術(shù)成熟度普遍較低，尚未形 成完整的水下生產(chǎn)系統裝備產(chǎn)業(yè)鏈；三是缺少系統性的技術(shù)體系。為了從源頭把控自主設計水下生產(chǎn)系統的可靠性，中海 油研究總院在設計源頭全面摸排、充分識別了水下生產(chǎn)系統方案風(fēng)險。但是，國際上通用的分析方案是基于成熟零部件的 水下生產(chǎn)系統，而本項目研制的水下設備普遍采用國內的零部件。如何把控首臺套產(chǎn)品應用風(fēng)險，依靠原有常規技術(shù)手段 非常有限。

為保障此次示范工程順利實(shí)施和運行，研究團隊在充分消化吸收國際上水下產(chǎn)品標準和技術(shù)管理的基礎上，因地制宜，開(kāi) 發(fā)了一套基于自主研發(fā)水下生產(chǎn)系統的技術(shù)成熟度評體系，對每個(gè)設備的幾百件關(guān)鍵零部件進(jìn)行“庖丁解?！卑愕闹痦椃? 析，最終評估合格后才能進(jìn)行應用，以確保產(chǎn)品的高可靠性，從源頭上把控首臺套產(chǎn)品的實(shí)施風(fēng)險。

要順利應用自主研發(fā)的水下裝備，除了按照國際上最嚴苛的產(chǎn)品標準進(jìn)行研制和測試外，必須得到權威第三方機構的全程 見(jiàn)證和準入認可。因此，照搬國外水下裝備技術(shù)肯定是行不通的，必須依靠自主攻關(guān)來(lái)獲得國際準入認可。

在水下控制系統的研發(fā)過(guò)程中，中海油研究總院完成了總體方案設計，實(shí)現了六大核心關(guān)鍵技術(shù)的突破，為產(chǎn)品研制奠定 了基礎。通過(guò)三年多的技術(shù)攻關(guān)，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”的自主研發(fā)能力 。以本項目研制的水下采油樹(shù)為例，包括各類(lèi)閥組、控制模塊等零部件數量多達2591件，自主研發(fā)率高達90%以上。

在水下井口歷時(shí)18個(gè)月的研發(fā)過(guò)程中，實(shí)現了三大高性能技術(shù)革新，開(kāi)展81項工廠(chǎng)測試和28項陸地水環(huán)境擴展測試，充分 驗證了可靠性和功能性，并順利取得了國內和國外船級社的雙證認可。

目前，我國首個(gè)500米級全水下生產(chǎn)系統已經(jīng)順利完成海試和集成測試，即將進(jìn)入海上安裝階段，預計2022年底前實(shí)現示范 運行。

中國海油首席科學(xué)家、科研攻關(guān)項目項目長(cháng)謝玉洪表示，只有突破深水水下生產(chǎn)系統的研制，才能把打開(kāi)深海油氣勘探開(kāi) 發(fā)的鑰匙牢牢掌握在自己手里。未來(lái)，中國海油將持續加強原創(chuàng )性、引領(lǐng)性科技攻關(guān)，用具有自主產(chǎn)權的裝備開(kāi)發(fā)海洋油 氣資源，努力為保障國家能源安全作出更多更大貢獻。