水下油氣開采“最強大腦”SCM交付
已有人閱讀此文 - -8月14日,從哈爾濱工程大學(xué)傳出消息,該校機電學(xué)院水下作業(yè)技術(shù)與裝備研究所王立權(quán)教授團(tuán)隊研發(fā)的水下油氣開采“最強大腦”——水下生產(chǎn)系統(tǒng)核心控制裝備完成交付,將應(yīng)用于渤海油氣田開發(fā)項目。該裝備是國內(nèi)首臺套應(yīng)用于渤海油氣田開發(fā)的國產(chǎn)水下控制系統(tǒng),各項指標(biāo)達(dá)到國際同等水平,開辟了淺水油田作業(yè)新模式。
渤海石油礦藏豐富,但水上航道縱橫,無法采取傳統(tǒng)的海上平臺直采方式,使用水下生產(chǎn)系統(tǒng)實現(xiàn)海底油氣開采并將油氣輸送到遠(yuǎn)距離海洋平臺是最佳途徑。在復(fù)雜的海底環(huán)境中,如何安全可靠地實現(xiàn)對油氣開采裝備的控制是核心關(guān)鍵,這項核心技術(shù)被業(yè)內(nèi)稱為水下控制模塊(SCM)。
此前,水下控制系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和裝備被歐美少數(shù)幾家公司壟斷。因水下作業(yè)對設(shè)備安全性和可靠性標(biāo)準(zhǔn)要求極高,一旦發(fā)生泄漏問題,將對海洋生態(tài)造成嚴(yán)重?fù)p害,國內(nèi)高校和研究單位極少涉及相關(guān)研究。2019年,哈爾濱工程大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊果敢挑起渤海油氣田項目水下控制系統(tǒng)裝備研發(fā)重任,用3年時間攻克了這項核心技術(shù)難題。
SCM作為水下控制系統(tǒng)的“大腦”,是一個機、電、液、光一體化的設(shè)備,從設(shè)備細(xì)節(jié)到整體系統(tǒng)都要經(jīng)受高溫、高壓、高強度沖擊振動的考驗。據(jù)研發(fā)人員賈鵬介紹,研發(fā)團(tuán)隊主要攻克了3方面難題。液壓方面,為滿足設(shè)備水下作業(yè)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(xiàn)全冗余化控制,控制系統(tǒng)能承受70攝氏度高溫環(huán)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(shù)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(fā)帶來諸多挑戰(zhàn)。為了防范海生物對設(shè)備的影響,課題組專門研究了渤海環(huán)境海生物的生長規(guī)律,針對性地通過材料、涂層和防護(hù)結(jié)構(gòu)防止海生物對設(shè)備的影響,從設(shè)備操作標(biāo)識、操作靈活性等方面優(yōu)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(yè)技術(shù)與裝備研究所團(tuán)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(jiān)控和主控站多路數(shù)據(jù)處理等多項核心技術(shù),成功研制了具有自主知識產(chǎn)權(quán)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(tǒng)裝備成功問世,也使我國實現(xiàn)從“跟跑”到與國際“并跑”的跨越。