我国首套自主研发深水水下生产系统正式投用

龙船新闻 · 发表于 2022-9-15 09:06

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9月14日，中海油研究总院牵头研发设计的我国首套自主研发深水水下生产系统正式投用。集成13类首台套国产化水下装备标志着我国深水油气开发关键技术装备研制取得重大突破。

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水下生产系统主要包括水下采油树、水下井口、水下控制系统、水下管汇、水下脐带缆等。目前，国际上已经应用8000多套水下生产系统，均被5家外国公司所掌握。因此，水下生产系统也被誉为国际水下高端技术的“桂冠”。水下生产系统是深水油气实现高效开发的首要模式。

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01我国南海自然环境恶劣。

我国南海气候条件恶劣，水深浪急，海底存在沙坡沙脊，海床凹凸不平。且随着水深增加环境温度常年处于“冷藏”温度，对于高压井流存在“水合物生成”风险，犹如心血管疾病中的突发“脑梗”。本次示范的国产化水下生产系统设计压力需要满足相当于680倍的大气压力，材质需要承受-18℃到121℃的“冰火两重天”的温度范围。

02可靠性要求极高。

水下生产系统输送油气介质大都是高压、高温、高腐蚀性、高危险性的未经处理的油气介质，设备的密封强度、材料的承压能力、输送性能、工艺质量等面临严峻的技术挑战。深海油气开采过程中，若发生事故对于海洋生态系统会产生的巨大危害，所以深海水下生产系统的全部设备与施工工艺，都是经过设计人员“精雕细刻”，“千锤百炼”，凝聚着各种“顶尖”技术与工艺。

03经济性要求严苛。

通常海洋油田勘探开发成本是陆地常规油田的6–10倍。为避免回收和安装作业产生更多的经济费用，水下生产系统要求严苛，需要做到至少20年免维护。

04专业集成度高。

水下生产系统是涉及材料、船舶、通信、海洋工程、机电设备、交通运输等多个行业，是一项高集成、跨学科、多领域的系统工程。历经四年多的努力，中海油研究总院技术团队牵头完成了我国首个500米国产化水下集成设计方案，首次独立完成了基于国产化水下产品的水下液压分析、水下电力分析和水下通信分析，具备基于国产化水下生产系统自主设计和分析能力；国内首次实现水下“一控多”，突破水下控制兼容性技术难题；国内首个“水下光纤大数据+水下CCTV+水听器”的水下智能化监测系统；国内首次突破基于国产化的水下双网通讯技术，实现同缆双路电力载波通信“抗串扰”设计技术；水下生产系统国产化集成布置技术……为海洋油气关键核心技术攻关交上一份令人满意的答卷。

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截至目前，中海油研究总院已经完成3项水下生产系统设计标准，35份技术体系文件，初步形成一套基于国产化的500米水深级水下生产系统设计技术体系，通过基于国产化水下生产系统的设计标准、设计指南、推荐做法，有效地保障了科研示范工程项目落地应用。