6月25日揽浙，由中海油能源發(fā)展股份有限公司(以下簡稱“海油發(fā)展”)自主研發(fā)的中國海油首套淺水水下采油樹 在海南下線德籍，其關(guān)鍵技術(shù)躋身行業(yè)領(lǐng)先水平打颤。

該套水下采油樹實(shí)現(xiàn)全球首次水下裝備溫度和壓力傳感器信號雙通道安全傳輸橱孽。與常規(guī)水下采油樹相比旷偿，結(jié)構(gòu)更加緊湊砚作，操作更加方便懂扼，重量降低40%禁荸。與國際同類產(chǎn)品相比，生產(chǎn)供貨周期從至少18個(gè)月縮短至8個(gè)月以內(nèi)阀湿，制造成本降低40%赶熟。投用后，可撬動渤海油田數(shù)億噸受制約原油儲量高效開發(fā) 陷嘴。

01

量身定制淺水水下采油樹

水下采油樹是海洋油氣開發(fā)的核心裝備之一 映砖，是海底以下數(shù)千米油氣生產(chǎn)管柱與數(shù)十公里海底油氣運(yùn)輸管道連接的重要樞紐，猶如井口的智能“水龍頭”灾挨，控制著油氣的開采速度邑退，并對生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和調(diào)整。

能夠通過高度集成的精密儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測油氣井生產(chǎn)溫度劳澄、壓力地技、含水率蜈七、出砂量、氣油比等油氣生產(chǎn)過程中的重要數(shù)據(jù)墅纲，指導(dǎo)技術(shù)人員根據(jù)海域油氣田的生產(chǎn)需求合理控制單井產(chǎn)量薛津、適時(shí)采取增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)措施，最大化保障油氣田的生產(chǎn)壽命和油氣采收率穿互。

以往椭药，水下采油樹常用于深水油氣開發(fā)，長期以來峡徽，全球僅少數(shù)幾家公司掌握水下采油樹的設(shè)計(jì)制造蓬甩，而且外方技術(shù)壟斷，水下采油樹交貨周期長绣首、安裝工序復(fù)雜珠慧、環(huán)境條件限制多、潛水操作風(fēng)險(xiǎn)大施旱，費(fèi)用高昂唬辛。

渤海海域航運(yùn)繁忙、漁業(yè)發(fā)達(dá)乌迎，油氣田開發(fā)協(xié)調(diào)困難泉扛。例如，為確保渤中19-6氣田試驗(yàn)區(qū)投產(chǎn)区转，國家發(fā)展和改革委員會苔巨、國家能源局積極督辦協(xié)調(diào)。

目前废离，渤海灣受通航影響制約的油田32個(gè)侄泽，涉及井?dāng)?shù)約350口，每年566萬噸原油產(chǎn)量不能釋放蜻韭，受制約難動用的原油儲量達(dá)5.5億噸悼尾。

這對渤海油田增儲上產(chǎn)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為此肖方，中國海油創(chuàng)新提出將受限區(qū)域油氣田開發(fā)由導(dǎo)管架平臺轉(zhuǎn)為水下生產(chǎn)模式闺魏，這意味著淺水水下采油樹及其配套服務(wù)能力，成為撬動渤海數(shù)億噸受制約原油儲量的關(guān)鍵 俯画。

海油發(fā)展直面渤海油田油氣開發(fā)需求舷胜，積極落實(shí)中國海油淺水水下采油樹開發(fā)模式，2022年8月活翩，在廣泛調(diào)研國內(nèi)外淺水采油樹現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)翻伺，向淺水水下采油樹研制發(fā)起攻堅(jiān)矩袖。

歷經(jīng)數(shù)月日夜攻關(guān)陵阁，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)走完了國內(nèi)以往水下裝備研發(fā)至少三年以上的艱苦研發(fā)歷程。2023年6月拖牢，淺水水下采油樹從最初的構(gòu)想變成了一摞摞圖形锹鹉，從圖紙變成了產(chǎn)品。項(xiàng)目剛啟動浦忠，所有人都快速進(jìn)入了最佳狀態(tài)塑满。基本設(shè)計(jì)韩记、方案優(yōu)化硫联、詳細(xì)設(shè)計(jì)、專家論證喂交、圖紙繪制等援仍，一環(huán)緊扣一環(huán)，項(xiàng)目成員始終毫不懈怠察夕。

總體方案設(shè)計(jì)開始階段妖坡，項(xiàng)目組充分調(diào)研實(shí)際生產(chǎn)需求，緊貼渤海油田導(dǎo)管架平臺轉(zhuǎn)水下生產(chǎn)的實(shí)際背景以及渤海淺水油田主要采用電潛泵舉升区匣，淺部油藏疏松易出砂偷拔，后期修井可能相對頻繁的特征，反復(fù)調(diào)整優(yōu)化方案設(shè)計(jì)亏钩，最終敲定雙電潛泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路莲绰。

“雙電泵設(shè)計(jì)可以顯著降低修井頻率 ，能有效解決適用于渤海地區(qū)井下單電潛泵由于出砂等因素導(dǎo)致檢泵修井頻率高等問題铸屉，有效延長油井生產(chǎn)周期钉蒲、提升油井年產(chǎn)量。”項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人鞠少棟說彻坛。水下閥門是水下采油樹的關(guān)鍵部件顷啼，如果把水下采油樹生產(chǎn)通道比作油氣生產(chǎn)的高速公路，那么通道上的水下閥門就像公路上的交警昌屉，指揮著油流的前進(jìn)或者停止 钙蒙。

為了適應(yīng)渤海油氣田對水下設(shè)備輕量化、小型化的開發(fā)需求间驮，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地將一種強(qiáng)彈力的碟簧替代傳統(tǒng)圓柱彈簧躬厌，應(yīng)用于閥門液壓驅(qū)動器，經(jīng)過200次的溫度循環(huán)測試试填、高壓倉循環(huán)測試和耐久循環(huán)測試坠狈，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可靠性。“不怕反復(fù)優(yōu)化三麦，不怕重復(fù)測試墙冻，我們做設(shè)計(jì)就是要做出能用怕茉、好用、耐用的產(chǎn)品奏尽。”水下采油樹項(xiàng)目設(shè)計(jì)始終堅(jiān)守這一理念榨豹。

“研發(fā)淺水水下采油樹另外一個(gè)挑戰(zhàn)，就是水下采油樹眾多零部件的設(shè)計(jì)和選型 菠珍。”淺水水下采油樹重大專項(xiàng)執(zhí)行負(fù)責(zé)人王星說樱搪。水下采油樹是一個(gè)系統(tǒng)工程產(chǎn)品，涉及材料工程阴香、熱處理工藝离秸、水下防腐工藝、海生物防治等多個(gè)專業(yè)協(xié)同内地，1200多個(gè)零部件的設(shè)計(jì)伴澄、加工、組裝和測試工作阱缓。“零部件品質(zhì)的穩(wěn)定才能更大程度保障整體設(shè)備的性能穩(wěn)定非凌。”

為了破解這個(gè)難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在產(chǎn)品研發(fā)初期就按照“淺水水下采油樹整套系統(tǒng)可以在海底正常運(yùn)行20年”的標(biāo)準(zhǔn) 荆针，制定水下采油樹金屬材料敞嗡、焊接堆焊、表面涂層航背、防腐處理喉悴、無損檢測等數(shù)十項(xiàng)質(zhì)控規(guī)范，整合國內(nèi)數(shù)十家品質(zhì)企業(yè)玖媚，形成了優(yōu)質(zhì)可控的零部件供應(yīng)鏈箕肃。“經(jīng)過比對，研發(fā)出的淺水水下采油樹相較于常規(guī)水下采油樹重量降低40%今魔，在成本勺像、生產(chǎn)周期、性能穩(wěn)定上優(yōu)勢更加明顯错森，為后期淺水采油樹實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化痛但、規(guī)模化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)东种。”海油發(fā)展副總工程師乖靠、淺水水下采油樹項(xiàng)目經(jīng)理陳建兵說。

02

“一站一室”助力水下采油樹測試通關(guān)

“水下采油樹作為水下生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分撮译，要確保整套系統(tǒng)可以在海底正常運(yùn)行20年萤忘，要對水下采油樹及其連接設(shè)備進(jìn)行數(shù)十項(xiàng)嚴(yán)苛測試。”海南省深海深層工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室水下井口及水下采油樹測試技術(shù)研究方向?qū)W科帶頭人同武軍說。

國外企業(yè)一度高價(jià)銷售水下采油樹產(chǎn)品赛臀，同時(shí)捆綁昂貴的技術(shù)服務(wù)夹昼，技術(shù)壟斷與限制成為水下產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大障礙 。

2020年5月丰扁，為全力支持“深海一號”氣田開發(fā)項(xiàng)目建設(shè)，解決項(xiàng)目11棵水下采油樹接收測試問題店麻，海油發(fā)展工程技術(shù)公司組建中國海油首支水下采油樹測試工程師隊(duì)伍 纽哭，多方對接，積極準(zhǔn)備相關(guān)測試技術(shù)支持服務(wù)工作坐求。

“頭關(guān)不破二關(guān)難攻蚕泽。測試團(tuán)隊(duì)從零起步，經(jīng)過近3個(gè)月的摸索桥嗤，‘深海一號’氣田首棵水下采油樹SRT(系統(tǒng)接收)測試才完工须妻。”水下采油樹測試團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人肖譚說。

當(dāng)時(shí)泛领，受全球疫情影響荒吏，人員、設(shè)備等資源協(xié)調(diào)都很困難渊鞋，水下采油樹測試并不輕松绰更。大家一步步摸索，一點(diǎn)點(diǎn)總結(jié)锡宋，不斷優(yōu)化測試程序儡湾，反復(fù)調(diào)整測試流程，終于完成了“深海一號”11棵1500米級水下采油樹測試执俩，保障了項(xiàng)目開發(fā)如期實(shí)施徐钠。

隨著經(jīng)驗(yàn)的積累、技術(shù)的更新蚤就，水下采油樹測試團(tuán)隊(duì)編制推出測試規(guī)范寥伍，形成3項(xiàng)測試指南，測試能力逐漸增強(qiáng)乃筐。隨著測試技術(shù)的沉淀扎趋，水下采油樹測試團(tuán)隊(duì)相繼完成我國自主研發(fā)的500米級水下采油樹投產(chǎn)前系統(tǒng)測試、東方1-1氣田3棵水下采油樹測試玄饶、工業(yè)和信息化部一期水下采油樹測試等16棵水下采油樹的測試工作 莲态。

“水下采油樹所有的測試我們都能自己解決了，不再受制于國外企業(yè)李腐。”肖譚說秤凡，“目前，‘深海一號’二期工程的全部12棵水下采油樹的測試已經(jīng)交給我們測試團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)。”

與此同時(shí)丘登，國家政策的大力支持泽姨，讓水下采油樹測試技術(shù)加速實(shí)現(xiàn)自主可控。

為實(shí)現(xiàn)海洋科技領(lǐng)域自主創(chuàng)新竿漂、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)搭建高水平科研平臺敲坏，中國海油南海油氣能源院士工作站和海南省深海深層工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室相繼在海口揭牌辆童。其中宜咒，院士工作站水下生產(chǎn)系統(tǒng)測試基地和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室水下生產(chǎn)系統(tǒng)測試實(shí)驗(yàn)中心均落地在海油發(fā)展工程技術(shù)公司深水鉆采海南基地。

“依托‘一站一室’的技術(shù)支持和前期的技術(shù)沉淀把鉴，我們建成了具備設(shè)計(jì)故黑、組裝、總裝庭砍、測試场晶、維修、運(yùn)維及服務(wù)的綜合性水下采油樹基地怠缸，形成了水下生產(chǎn)系統(tǒng)3大項(xiàng)測試技術(shù)體系和4大項(xiàng)測試平臺系統(tǒng) 诗轻，為水下采油樹產(chǎn)品測試通關(guān)提供了充分保障。”同武軍說凯旭。

03

精益求精打造”種樹“鐵軍

水下采油樹牢牢安放于海底概耻，正常連接油氣生產(chǎn)管柱與海底油氣運(yùn)輸管道，才能充分發(fā)揮智能“水龍頭”的功能罐呼。如何在數(shù)百米甚至數(shù)千米深的海洋環(huán)境將幾十噸重的水下采油樹“種”在海底?

這個(gè)問題鞠柄，直到2022年才被中國海油人全面自主解決。2022年之前尺夺，國內(nèi)水下采油樹安裝被外企壟斷烧论，不僅作業(yè)費(fèi)用昂貴，而且整個(gè)作業(yè)節(jié)奏跟著外企走舒叨。

“關(guān)鍵核心裝備必須自己‘攻出來’旋挺，自己‘用起來’ 。這是中國海油人實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)滔测、端牢能源飯碗的執(zhí)念责爹。”海油發(fā)展工程技術(shù)公司總經(jīng)理韋龍貴說。

2020年初罚迹，海油發(fā)展工程技術(shù)公司組建成立自己的水下采油樹安裝隊(duì)伍牧僻，經(jīng)過兩年的探索，全面掌握了水下采油樹安裝技術(shù)异这。

2022年5月臊整，水下采油樹現(xiàn)場安裝團(tuán)隊(duì)承接了樂東22-1氣田水下采油樹的安裝任務(wù)。第一次獨(dú)立承擔(dān)海上水下采油樹安裝作業(yè)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)高度緊張蛔琅。

“水下采油樹安裝對平臺機(jī)具的要求高胎许，海上作業(yè)環(huán)境復(fù)雜多變，涉及眾多水下設(shè)備的連接罗售、解脫辜窑、回收，作業(yè)程序復(fù)雜 莽囤，稍有不慎谬擦，就會造成設(shè)備的損壞。”海油發(fā)展工程技術(shù)公司水下采油樹現(xiàn)場安裝領(lǐng)隊(duì)蔣澤東說朽缎。

第一次安裝作業(yè)，海域能見度極差谜悟，同時(shí)海底流速大话肖。根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，幾天后還有高達(dá)9～10級的大風(fēng)天氣葡幸，留給水下采油樹入水安裝作業(yè)時(shí)間只有短短幾天最筒，作業(yè)窗口極窄。

安裝團(tuán)隊(duì)采用“雙保險(xiǎn)”策略 蔚叨，搶抓時(shí)間窗口床蜘。一方面海上團(tuán)隊(duì)時(shí)刻跟蹤現(xiàn)場作業(yè)，另一方面议猛，為應(yīng)對突發(fā)情況玛呐，陸地技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)24小時(shí)全天候待命。

作業(yè)團(tuán)隊(duì)利用麻繩導(dǎo)向蟋晾，對接高壓樹帽與水下采油樹冻咆，由于風(fēng)力大，樹帽姿態(tài)難以保持策哈。作業(yè)人員集思廣益炮家，臨時(shí)加工高壓樹帽導(dǎo)向架，為高壓樹帽提供額外扶正泪缨、居中服務(wù)媚瘫，對接時(shí)間因此大大縮短，提高了作業(yè)效率虱忙。

經(jīng)過連夜不間斷奮戰(zhàn)逢痕，隨著安放鋼圈、拆裝繩錨嫩坷、打壓鎖緊等一系列水下作業(yè)的結(jié)束肺樟，水下采油樹安裝及水下測試在預(yù)定時(shí)間內(nèi)全面完成，安裝團(tuán)隊(duì)以“零故障”的優(yōu)異成績，實(shí)現(xiàn)了中國海油人海底“種樹”的首次突破么伯。

今年3月疟暖，團(tuán)隊(duì)相繼完成東方1-1氣田3棵水下采油樹的海上維修服務(wù)。截至目前田柔，3棵水下采油樹運(yùn)行平穩(wěn)俐巴，氣田產(chǎn)量超過預(yù)期。