打破西方垄断,海洋石油工业重大突破!我国水下采油树系统实现自主研发

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  5月14日,中国海洋石油集团有限公司(下称“中国海油”)对外宣布,历经近百项严苛测试,由我国自主研发的首套浅水水下采油树系统在渤海海试成功,全面验证了该系统的可靠性、安全性和功能性,此举是我国海洋油气开发关键核心装备国产化的重要跨越,标志着我国在海洋石油工程装备领域取得重大突破。

  01. 西方垄断 采购费用高昂

  海洋石油开采难!难在哪?核心装备首当其冲。

  水下采油树系统是海上油气田生产的核心设备,它连接了来自地层深处的油气和外部的油气运输管道,通过它可以控制油气的开采速度、实时监测和调整生产情况。我国海洋油气资源丰富,其中多数储量受限于环境影响,无法采用在海上平台安装采油树的常规开发模式,将采油树系统移至水下,是开发这部分储量的重要手段。

  “水下采油树系统是海洋油气生产的‘咽喉’,是海上油气田水下开发模式中不可或缺的关键装备,其制造工艺和质量水平直接关系到油气田开发的安全性、可靠性、经济性和环保性。”中海油研究总院有限责任公司项目总负责人米立军介绍。

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拥有50多年设计和建造水下生产系统经验的Aker Solutions开发出多种水下采油树设备和解决方案

  水下生产系统装备都掌握在Aker Solutions,FMC、GE,Cameron等几家西方石油公司手中,我国海洋石油设备在技术上被“卡脖子”。其次,水下生产系统针对每个油气田的不同条件,完全是个性化设计,技术挑战很高,需要匹配经验丰富的跨学科专业团队提供设计支持,国内人才储备不足。最后,水下生产系统的技术风险和经济风险极高,需要国家统筹投入资金、整合力量推动工作。

  所以,长期以来,水下采油树系统的设计、制造、测试等业务,被少数西方石油公司垄断,我国每年要在采购该系统上花费高昂的费用。

  02. 打破垄断 自主产品有哪些优势

  米立军表示,为攻克这一关键核心技术,2019年以来,中国海油研发团队持续攻关,以“集成化、简易化、低成本”为原则,克服了国内经验少、技术高、项目工期短、疫情影响大等诸多挑战,先后攻克了井口稳定性、流动安全保障等多项行业技术瓶颈,完成了1300余个零部件的设计、试制、组装和测试,最终形成了具有我国自主知识产权的水下采油树系统,打破了西方少数石油公司的长期垄断。

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中国海油技术人员进行水下采油树入水前检查作业

  与国外同类产品相比优势:

  该套系统重量降低40%、成本降低30%。以水下采油树系统中的水下井口为例,可节省单井作业周期20%,节约作业费用600万元左右。

  我国自主研发的水下采油树系统首次采用全包裹式的防护设施,可有效避免渔网拖挂和船锚下放给水下生产系统带来的风险,设计理念在国际上处于领先水平。

  海试情况及气田应用:

  据中国海油天津分公司工程技术部经理许杰介绍,本次海试作业历时32天、历经98项严苛测试,成功完成了水下井口和采油树的安装、功能测试及回收等全套流程,实现了从概念设计到工程应用的重要跨越。该套水下采油树系统计划于2021年下半年在锦州31-1气田正式应用,从而开启国产化水下采油树应用新局面。

  国产化水下采油树系统的研制成功进一步提升了我国海洋工程关键装备自主研发和建造能力。未来,中国海油将持续深化关键技术攻关,提升自主科技创新能力,在建设海洋强国、保障国家能源安全方面作出重要贡献。