5月11日，我國首套國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油氣生產系統(tǒng)工程化示范項目的重要部分，標志著我國深水油氣開發(fā)關鍵技術裝備研制邁出關鍵一步。此次中國海油實施的500米級水下油氣生產系統(tǒng)工程化示范應用項目，標志著我國具備了成套裝備的設計建造和應用能力。
水下生產系統(tǒng)是開發(fā)深水油氣田的關鍵裝備，包括水下井口、水下采油樹、水下控制系統(tǒng)、水下管匯等設備。長期以來，全球僅有5家歐美公司掌握水下生產系統(tǒng)的集成制造技術，導致該設備采辦周期長、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(fā)500米級水下裝備開發(fā)深水油氣，加快推動深水關鍵核心技術突破。
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、工藝質量等面臨峻的技術挑戰(zhàn)，沒有試錯的機會，任何疏忽都可能造成無法挽回的巨大損失。
即便如此，負責500米級水下油氣生產系統(tǒng)工程化示范應用項目開發(fā)設計方案的中海油研究總院院長米立軍認為，水下生產系統(tǒng)是中國走向深海進程中的重要一環(huán)，已經積累了十余年的水下設計經驗，用自主技術開發(fā)南海深水油氣，是海油人義不容辭的責任。
要實現(xiàn)水下裝備自主化，就必須先實現(xiàn)水下設計技術的自主能力。然而，自主開展水下生產系統(tǒng)設計談何容易，一是國內水下技術團隊處于剛剛起步的階段，具有深水工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低，尚未形成完整的水下生產系統(tǒng)裝備產業(yè)鏈；三是缺少系統(tǒng)性的技術體系。為了從源頭把控自主設計水下生產系統(tǒng)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系統(tǒng)方案風險。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系統(tǒng)，而本項目研制的水下設備普遍采用國內的零部件。如何把控首臺套產品應用風險，依靠原有常規(guī)技術手段非常有限。
為保障此次示范工程順利實施和運行，研究團隊在充分消化吸收國際上水下產品標準和技術管理的基礎上，因地制宜，開發(fā)了一套基于自主研發(fā)水下生產系統(tǒng)的技術成熟度評體系，對每個設備的幾百件關鍵零部件進行“庖丁解�！卑愕闹痦椃治�，最終評估合格后才能進行應用，以確保產品的高可靠性，從源頭上把控首臺套產品的實施風險。
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品標準進行研制和測試外，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可。
在水下控制系統(tǒng)的研發(fā)過程中，中海油研究總院完成了總體方案設計，實現(xiàn)了六大核心關鍵技術的突破，為產品研制奠定了基礎。通過三年多的技術攻關，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”的自主研發(fā)能力。以本項目研制的水下采油樹為例，包括各類閥組、控制模塊等零部件數(shù)量多達2591件，自主研發(fā)率高達90%以上。
在水下井口歷時18個月的研發(fā)過程中，實現(xiàn)了三大高性能技術革新，開展81項工廠測試和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500米級全水下生產系統(tǒng)已經順利完成海試和集成測試，即將進入海上安裝階段，預計2022年底前實現(xiàn)示范運行。
中國海油首席科學家、科研攻關項目項目長謝玉洪表示，只有突破深水水下生產系統(tǒng)的研制，才能把打開深海油氣勘探開發(fā)的鑰匙牢牢掌握在自己手里。未來，中國海油將持續(xù)加強原創(chuàng)性、引領性科技攻關，用具有自主產權的裝備開發(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。
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