8月14日,從哈爾濱工程大學傳出消息,該校機電學院水下作業技術與裝備研究所王立權教授團隊研發的水下油氣開采“最強大腦”——水下生產系統核心控制裝備完成交付,將應用于渤海油氣田開發項目。該裝備是國內首臺套應用于渤海油氣田開發的國產水下控制系統,各項指標達到國際同等水平,開辟了淺水油田作業新模式。 渤海石油礦藏豐富,但水上航道縱橫,無法采取傳統的海上平臺直采方式,使用水下生產系統實現海底油氣開采并將油氣輸送到遠距離海洋平臺是最佳途徑。在復雜的海底環境中,如何安全可靠地實現對油氣開采裝備的控制是核心關鍵,這項核心技術被業內稱為水下控制模塊(SCM)。
此前,水下控制系統的相關技術和裝備被歐美少數幾家公司壟斷。因水下作業對設備安全性和可靠性標準要求極高,一旦發生泄漏問題,將對海洋生態造成嚴重損害,國內高校和研究單位極少涉及相關研究。2019年,哈爾濱工程大學研發團隊果敢挑起渤海油氣田項目水下控制系統裝備研發重任,用3年時間攻克了這項核心技術難題。
SCM作為水下控制系統的“大腦”,是一個機、電、液、光一體化的設備,從設備細節到整體系統都要經受高溫、高壓、高強度沖擊振動的考驗。據研發人員賈鵬介紹,研發團隊主要攻克了3方面難題。液壓方面,為滿足設備水下作業需求條件,所有液壓元器件特別是液壓集成閥板可承受10000PSI的高壓,也就是說這些直徑8毫米液壓接頭,可承受700多千克的重壓。電氣方面,實現全冗余化控制,控制系統能承受70攝氏度高溫環境。機械方面,解決了14路液壓接頭和4路多芯電接頭同步精確對接和鎖緊問題。
除解決SCM的技術難題,渤海海生物生長快、泥沙含量大、海水渾濁和溫差大,為項目研發帶來諸多挑戰。為了防范海生物對設備的影響,課題組專門研究了渤海環境海生物的生長規律,針對性地通過材料、涂層和防護結構防止海生物對設備的影響,從設備操作標識、操作靈活性等方面優化了操作接口,同時選擇特種硅油,擴大補償囊體積和減少補償空間等方法,解決了溫差大造成的補償難題。
目前,哈工程水下作業技術與裝備研究所團隊已突破水下高壓集成式液壓閥板、水下多路液壓電氣回路自動精確對接、鎖緊解鎖、SCM安裝及回收、雙SEM冗余控制、水下供電單元電力智能監控和主控站多路數據處理等多項核心技術,成功研制了具有自主知識產權的SCM、主控站、電力單元和安裝回收裝備,為水下油氣開采提供了“最強大腦”。渤海油氣田項目水下控制系統裝備成功問世,也使我國實現從“跟跑”到與國際“并跑”的跨越。 |