在廣袤無(wú)垠的藍(lán)色海域中，蘊(yùn)藏著豐富的油氣資源。如何高效、安全地開(kāi)發(fā)這些資源，一直是海洋石油工業(yè)面臨的重大挑戰(zhàn)。2023年8月，由威飛海洋裝備制造有限公司（以下簡(jiǎn)稱“威飛海洋”）自主研制的國(guó)內(nèi)首套淺水水下注水樹(shù)系統(tǒng)取得中國(guó)船級(jí)社CCS認(rèn)證證書(shū)，并在南海潿洲11-2油田完成海底安裝，打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域空白，預(yù)計(jì)可增產(chǎn)原油5萬(wàn)噸以上。而這也標(biāo)志著我國(guó)海洋石油工業(yè)在探索新的注水開(kāi)發(fā)模式、助力老油田“降遞減”方面邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

國(guó)內(nèi)首套淺水水下注水樹(shù)

輕量化、低成本，普遍適用于淺水海域

什么是水下注水樹(shù)？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是隨著油田的開(kāi)采，油氣儲(chǔ)層壓力會(huì)逐漸降低，這就會(huì)影響油氣產(chǎn)量和開(kāi)采效率。為了對(duì)油氣資源進(jìn)行更有效的開(kāi)發(fā)，采取注水作業(yè)是保持油層壓力，提高采油率的最常規(guī)手段。水下注水樹(shù)就是連通地層深處的注水層和注水管道的裝置，通過(guò)遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)注水作業(yè)，提高采油率。

油氣開(kāi)發(fā)必須裝備先行，水下注水井口和注水樹(shù)是海洋油氣水下生產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵裝備，屬于高新技術(shù)、高可靠性和高附加值的高端海工裝備。目前該項(xiàng)技術(shù)長(zhǎng)期被少數(shù)歐美企業(yè)所掌握，并對(duì)我國(guó)進(jìn)行技術(shù)封鎖，嚴(yán)重制約著我國(guó)海洋油氣開(kāi)采的快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)相關(guān)裝備完全依賴進(jìn)口，存在產(chǎn)品成本高、交付周期長(zhǎng)、維修難等問(wèn)題。

在山東省重大科技創(chuàng)新工程的支持下，威飛海洋攻克了水下復(fù)雜環(huán)境中密封性、耐壓性和海洋工程施工工藝等關(guān)鍵技術(shù)，成功研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的淺水水下注水樹(shù)系統(tǒng)，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

“這套裝備具備輕量化、低成本的特點(diǎn)，相比國(guó)外同類型產(chǎn)品，重量降低40%，成本降低60%，能夠普遍適用于淺水海域。”威飛海洋副董事長(zhǎng)劉化國(guó)說(shuō)，“該產(chǎn)品技術(shù)的成功研制及應(yīng)用也提升了我國(guó)海洋油氣田的自主開(kāi)發(fā)程度，對(duì)保障國(guó)家能源安全、海洋安全具有重要意義。”

產(chǎn)品在深海油氣水下技術(shù)與裝備試驗(yàn)檢測(cè)中心進(jìn)行安裝模擬測(cè)試

達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，能承受百年一遇的超強(qiáng)海上風(fēng)暴

淺水水下注水樹(shù)系統(tǒng)的研發(fā)過(guò)程并非一蹴而就?？蒲袌F(tuán)隊(duì)面臨著一系列技術(shù)難題，如水下設(shè)備的小型化和輕量化設(shè)計(jì)、高溫高壓環(huán)境下的密封技術(shù)等。

淺水水下注水樹(shù)系統(tǒng)的研制過(guò)程大致分為市場(chǎng)及技術(shù)調(diào)研、方案設(shè)計(jì)及論證、試驗(yàn)研究、樣機(jī)試制、應(yīng)用反饋等，研發(fā)過(guò)程中，科研團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮了集體智慧和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，采取了理論分析、數(shù)值模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究手段，實(shí)現(xiàn)互動(dòng)發(fā)展。

在產(chǎn)品研制過(guò)程中，依托企業(yè)在海外設(shè)立的離岸基地打破技術(shù)資源的地域壁壘，充分合理利用海內(nèi)外兩地創(chuàng)新資源，將科技創(chuàng)新人才集聚一堂，實(shí)現(xiàn)了科技成果的快速轉(zhuǎn)化落地。

產(chǎn)品安裝調(diào)試階段

經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和修改，科研團(tuán)隊(duì)終于攻克了所有技術(shù)難題，成功研發(fā)出了淺水水下注水樹(shù)系統(tǒng)。這套系統(tǒng)不僅具備高度的可靠性和實(shí)用性，還展現(xiàn)出了多項(xiàng)創(chuàng)新特點(diǎn)。例如，它采用水下井口和立式注水樹(shù)結(jié)合的模式，進(jìn)行注水井口的研發(fā)；針對(duì)注水作業(yè)的需求，對(duì)立式注水樹(shù)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)布局的設(shè)計(jì)優(yōu)化，以減少尺寸和重量；根據(jù)自升式鉆井船的作業(yè)模式，研發(fā)了一套完整的作業(yè)流程。

據(jù)悉，該產(chǎn)品設(shè)備整體重量約22噸，設(shè)計(jì)使用壽命30年，所有接口均為標(biāo)準(zhǔn)接口，潛水員及無(wú)人遙控潛水機(jī)器人均可操作，采用液壓形式進(jìn)行鎖緊，能承受百年一遇的超強(qiáng)海上風(fēng)暴，整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在國(guó)際上填補(bǔ)了淺水油氣水下生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域空白。

產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)安裝中

除了在南海西部潿洲11-2油田安裝投產(chǎn)的這套注水樹(shù)裝備外，威飛海洋在渤海油田也已完成多套注水樹(shù)的安裝。

聚焦海洋及水下油氣開(kāi)發(fā)裝備研發(fā)制造，從淺水向深水進(jìn)發(fā)

隨著全球能源需求的不斷增長(zhǎng)，海洋油氣資源的開(kāi)發(fā)將成為未來(lái)石油發(fā)展的主要方向。在這個(gè)背景下，我國(guó)海洋油氣開(kāi)采技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要。

產(chǎn)品進(jìn)行出廠聯(lián)合調(diào)試、性能測(cè)試

淺水水下注水樹(shù)系統(tǒng)的成功應(yīng)用只是我國(guó)海洋油氣開(kāi)采技術(shù)發(fā)展的一個(gè)縮影。除此之外，威飛海洋還在國(guó)內(nèi)首創(chuàng)淺水水下采油樹(shù)、水下采氣樹(shù)等系列產(chǎn)品，解決了敏感區(qū)域、通航區(qū)域等受限于不能使用固定式海洋石油平臺(tái)開(kāi)發(fā)的難題，創(chuàng)建了石油勘探開(kāi)發(fā)新模式。在國(guó)內(nèi)首次解決了淺水設(shè)備小型化和輕量化設(shè)計(jì)的難題。提出了多場(chǎng)耦合條件下金屬密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與測(cè)試技術(shù)，解決了水下油氣生產(chǎn)系統(tǒng)高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕的密封難題；率先研制了水下全防護(hù)型保護(hù)裝置，有效防止第三方損害。

如今，威飛海洋已開(kāi)始從淺水向深水進(jìn)發(fā)，現(xiàn)已攻關(guān)完成了國(guó)內(nèi)首批進(jìn)口電液復(fù)合式深水采氣樹(shù)國(guó)產(chǎn)化維修利舊項(xiàng)目。正在開(kāi)展的深水水下采油樹(shù)及控制系統(tǒng)研制項(xiàng)目將破解一系列深海水下生產(chǎn)系統(tǒng)的技術(shù)難題，打破國(guó)外壟斷，實(shí)現(xiàn)水下油氣深海裝備的國(guó)產(chǎn)化及工程化應(yīng)用，將為保障國(guó)家能源安全、海洋安全作出新的貢獻(xiàn)。

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