6月26日,深水油气装备现代产业共链行动暨天津海洋装备产业(人才)联盟大会在天津滨海新区举行。大会由中国海油主办,系统展示水下生产系统关键设备国产化研发最新成果,发布深水油气生产装备品牌“擎海Techigh”,签订水下生产系统装备产业链共建协议,标志着我国水下生产系统装备建设取得重大突破,为打造自主可控的深水油气装备现代产业链奠定坚实基础。

01.链长牵头打造
水下生产系统装备现代产业链
水下生产系统由采油树、多功能管汇、控制系统等系列设备组成,可在低温、高压、高腐蚀的严苛深海环境中搭建起“多向通道”,采集和输送海底油气,传输液压、电气信号和生产信息,是支撑深水油气资源高效开发的关键核心装备。水下生产系统装备研发制造是一项信息科技、先进制造、新材料等多领域多学科集成的复杂工程,由于起步较晚,其关键技术曾长期被少数国外公司垄断,导致采办周期漫长、价格长期居高不下、维修保养困难等问题。
中国海油不断加强水下生产系统装备技术能力建设,于2023年获批深水油气装备现代产业链链长单位,牵头打造自主可控的水下生产系统装备现代产业链。其下属单位海油工程股份有限公司(简称“海油工程”)作为“水下生产系统装备”子链长,聚焦“工程+产品+服务”,联合链上单位加快关键核心技术攻关,提升核心设备和关键零部件国产化率,实现了从单个水下生产装备到完整水下生产系统工程应用的重大跨越。
据海油工程特种设备分公司总经理金瑞健介绍,经过多年发展,公司已建成水下产品孵化制造、水下生产设施研发制造测试、深水环境模拟测试等多个科研平台,并在天津、广东、四川等地建设了研发制造基地,累计交付280余套水下生产系统装备,涵盖1500米超深水中心管汇等10余种类型,形成了以“擎海Techigh”为代表的系列化自主研发装备品牌,打造了贯穿产品研发设计、总装集成、测试认证、示范应用全过程的产业链条,关键部件已基本实现国产化。
“十四五”以来,我国相继建成“深海一号”大气田、流花油田二次开发项目等多个深水油气田,并在浅水区油气田自主开发领域取得重要突破。其中“深海一号”大气田开发项目所需的超深水中心管汇、跨接管、海管终端等110余台水下生产设备设施均实现自主建造,并建成全球首个千米级水下智能发球管汇,创造了世界智能发球管汇设计水深、管径、通球距离的新纪录;自主研发制造的首套海床泥面下油气生产系统成功实现示范应用,为未来渤海区域油气开发提供了坚实保障。
随着水下装备研发制造能力的不断突破,我国深水油气资源开发驶入“快车道”。2024年,我国海洋能源供给持续增长,海洋原油、天然气产量同比分别增长4.7%、8.7%,海洋原油增量占全国原油增量的近八成,成为我国油气增储上产的重要增长极。
02. 11项“水下子链”攻关需求发布
基于水下生产系统“十四五”期间形成的1500米水深工程技术体系和浅水受限区工程解决方案,以“十五五”产品规划为引领,依托水下联盟力量,开展全电采油树、水下连接器工机具、深水湿式保温等联合攻关,补齐水下生产系统关键技术与装备短板,实现水下产业链高质量发展。
A. 水下生产系统关键技术攻关需求
1. 渤海水下生产系统环境感知关键技术研究
设计参数:
工作水深:适用渤海水深
系统方案能够覆盖水下故障诊断、水下泄漏监测、水下出砂监测、水下振动监测技术
研究内容:
环境感知故障诊断技术
环境感知泄漏监测技术
环境感知出砂监测技术
环境感知振动监测技术
环境感知技术经济性研究
考核指标:
形成渤海水下生产系统环境感知技术中故障诊断、泄漏检测、出砂检测、振动技术的设备选型报告1份
2. 钢圆筒密闭环境代谢废水形成机理及对水下生产系统影响研究
设计参数:
工作水深:适用渤海水深
耐腐蚀性:含H2S/CO2环境
数值模型精度:废水成分预测误差≤10%
长期稳定性:模拟30天密闭环境下废水pH波动范围<2
研究内容:
代谢废水形成机理研究
代谢废水与微生物协同作用及腐蚀机理研究
代谢废水系统危害研究
代谢废水防治技术开发
考核指标:
代谢废水形成机理、代谢废水与微生物协同作用及腐蚀机理、代谢废水引发的系统危害的研究报告1份
控制模块密封结构改进、电路保护研究报告1份
3. 深水湿式保温分析、保温材料及施工技术
设计参数:
设计水深:≤1500m
适用温度:<160℃
涂层成型厚度:40-180mm
密度:950~1050kg/m³
硬度≥40 Shore A
导热系数≤0.17W/m·K
比热容≥1450 J/kg·℃
研究内容:
硅橡胶材料配方优化及涂层适用性验证试验研究
仿真分析与保温层结构设计
异型结构工件硅橡胶涂层注料与成型工艺技术研究
工程样机湿式保温层预制与性能测试
考核指标:
湿式保温硅橡胶材料配方1份
异型件保温模具设计图纸1套
撬装式硅胶注料装置 1套
材料及涂层适用性验证试验报告 1份
船级社产品检验证书1套
湿式保温效果仿真报告1套
硅橡胶保温层设计文件1套
硅橡胶湿式保温层预制工艺程序及样机1套
B. 水下生产系统核心装备攻关需求
1. 1500米水下全电采油树及控制系统
设计参数:
设计水深:1500m
设计压力:10000psi
温度等级:U级(-18~121℃)
性能级别:PR 2
产品规范等级:PSL 3G
控制方式:电控
通讯方式:光纤通讯
回接距离:≥100km
控制阀门数量:≥10路
传感回路:≥6路
研究内容:
全电采油树及控制系统总体和工艺技术研究
全电采油树及控制系统关键技术研究及样机研制
全电采油树及控制系统加工制造工艺技术研究
考核指标:
全电水下采油树设计文件1套
水下全电式控制系统设计文件1套
全电采油树工程样机1台
全电控制阀门执行器工程样机1台
2. TCP复合管集束式脐带缆
设计参数:
设计水深≥100m
设计寿命≥20年
最小弯曲半径≤4m
中心管尺寸6寸
研究内容:
适用于海洋环境的TCP管道关键技术研究
多场耦合截面设计技术研究
工业化制造及测试技术研究
光、电、液一体化终端研制
考核指标:
TCP复合管集束式脐带缆设计文件1份
光、电、液终端设计文件1份
TCP复合管集束式样缆1根
光、电、液一体化样机1台
C. 水下生产系统关键部件攻关需求
1. 水下控制模块精密传感器
设计参数:
设计水深:1500m
设计压力:10000psi
工作温度:-20~70°C
设计寿命:30年
工作电压:24VDC
输出信号:4~20mA
研究内容:
传感器结构设计与验证
传感器材料选型与验证
传感器加工工艺研究与验证
传感器可靠性设计与验证
传感器电气海水密封设计与验证
考核指标:
水下压力变送器样机5套
水下流量计样机5套
温湿度传感器样机5套
浸水传感器样机5套
精密传感器测试工具3套
2. 水下控制模块液压组件
设计参数:
工作水深:1500m
蓄能器工作压力:6000psi
蓄能器容积:20L
过滤器过滤精度:3μm
过滤器压力等级:700bar
充气阀压力等级:10000psi
研究内容:
液压组件研发规划与总体方案研究
蓄能器和皮囊深水高压环境下可靠壳体结构设计研究
过滤器性能分析与验证
液压组件制造测试技术研究
考核指标:
总体方案报告1份
蓄能器设计文件与样机1套
过滤器设计文件与样机1套
充气阀设计文件与样机1套
皮囊设计文件与样机1套
3. 球阀摆线油缸液压执行器
设计参数:
设计水深≥100m
工作压力范围≥100bar
尺寸与重量:适用具体工况
研究内容:
高扭矩密度与小型化研究
低速稳定性与位置精度研究
集成智能化与状态监测研究
使用寿命与可靠性研究
考核指标:
扭矩密度小型化研究报告1份
智能化与状态监测研究1份
低速稳定性与位置精度研究报告1份
可靠性研究报告1份
4. 球阀齿轮齿条液压执行器
设计参数:
设计水深≥100m
工作压力范围≥100bar
防爆认证(ATEX/IECEx)
温度范围(-40℃~+80℃)
研究内容:
紧凑型集成设计
高刚性低背隙传动研究
极端工况可靠性研究(在含固体颗粒污染油液中,寿命≥50万次循环)
故障检测研究
考核指标:
紧凑型集成设计方案1份
高刚性低背隙传动研究报告1份
极端工况可靠性研究报告1份
故障检测研究报告1份
5. 小尺寸针阀
设计参数:
通径范围:DN10-DN25
工作压力:适用深水工况
研究内容:
超高精度流量控制技术研究
深水抗堵设计技术研究
智能化与低功耗技术研究
成本与维护优化研究
考核指标:
超高精度流量控制技术研究报告1份
深水抗堵设计技术研究报告1份
智能化与低功耗集成技术研究报告1份
成本与维护优化研究报告1份
6. 连接器工机具
设计参数:
设计水深:1500m
液压系统设计压力:3000psi
作业能力:ROV操控
设计寿命:30年
研究内容:
ROV型液压工具设计
密封清洗、更换工具低重力设计方法研究、材料选型和样机制造
配套安装工具界面匹配测试及工具紧凑型优化技术研究
考核指标:
拉近工具、密封清洗、更换工具等液压工具设计文件1套
拉近工具、密封清洗、更换工具等液压工具工程样机1套
通过水下连接器匹配性FAT与EFAT测试
03.解读“擎海”品牌
五大系列产品把装备制造抓在自己手里
“擎海”的“擎”字,下半部分是“手”,寓意“把装备制造牢牢抓在自己手里”,这也是整个擎海品牌的基础和行动纲领。品牌旗下共有五大系列产品,分别是——
“擎海动力” 专注于定制化天然气压缩机、ORC余热回收发电等系统的研发与生产。
“擎海油气” 深入布局油气水高效分离、天然气TEG脱水及再生等海洋油气生产平台核心系统,同时深入研究轻烃回收LPG系统、火炬气回收系统、MRU乙二醇回收系统。
“擎海水下” 致力于打造成为世界第三家水下生产系统一揽子解决方案总包商,同时提供工程EPCI和产品SPS服务,通过与创新技术的整合互补,为业主提供更高效率、更低成本及更快投产的一揽子解决方案。
“擎海智控” 产品线包括中控系统、电站管理、电气设备在线监测、环保型开关柜、中低压成套设备、水下核心电控设备(MCS、EPU、SCM)以及一体化电气间(E-house)。
“擎海装具” 专注于开发海洋工程领域水上及水下定制化的专业安装操作装备和工机具。研发出导管架注水放空系统、夹桩器、封隔器、隔膜、灌浆系统、吸能器、桩腿缓冲器、打桩降噪气泡幕、万向水平仪等多项关键技术。
END
精品报告推荐

