第13版:油气·观察

中国能源报 2020年09月21日 星期一

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自主研发深水水下井口系统试验成功

“深水水下井口系统”加工制造获重大突破

《 中国能源报 》( 2020年09月21日   第 13 版)

  本报讯   近日,一套由中国海油自主研发的海洋石油深水勘探开发水下井口系统,首次成功应用于我国南海文昌海域的油田钻探工作,降低了单井水下井口系统的采办成本40%,成果推广后,预计每年将降低成本5000万元以上。该技术的成功研制和应用,填补了我国在“深水水下井口系统”加工制造产业的空白。

  水下井口系统是深水油气勘探开发的关键设备,它在海洋石油钻探作业流程中起到承上启下的重要作用,是整个钻井系统中至关重要而又薄弱的环节,是影响海上作业安全的重要因素。多年来,由于技术封锁、专利保护等原因,该技术一直被西方国家高价垄断,一套设备的费用高达100万美金。中国海油集团高度重视深水关键设备和技术的国产化工作,将“南海深水钻完井关键技术研究”设为集团公司“十三五”重大项目,成立以中国海油研究总院总工程师李中为领头人的“深水钻完井关键器材研制”的科研团队,针对深水油气田勘探开发的关键技术、重要设备,开展技术攻关研制。研发之初困难重重,没有经验,缺乏资料,特别是金属密封、悬挂载荷等方面困难最大,李中带领团队迎难而上,进行了大量的走访、调研和探讨,多次与国内先进的材料供应单位、锻造单位、测绘测量单位交流;与施工现场技术人员进行技术探讨、沙盘模拟;对井口头内部、送入工具、密封总成等精密部件进行精细化处理;锲而不舍,针对性破解,为解决金属密封和悬挂载荷问题,设计了150多种模型,进行了200多次3D模拟,力学分析、组装测试,最终确定了设计,模拟现场试验方面,先采取3D动画模拟,确认理论上可行后,再进行室内最恶劣工况模拟,重复100多次试验,历经三年攻关,2019年底研制成功。

  中国海油自主研发的水下井口系统,适用水深3000米、压力等级105MPa,可悬挂3层次套管挂,承载能力与抗弯能力均优于目前国外同类产品。该系统还有诸多创新点:分层承重的井口与悬挂结构,解决了承载环容易脱落的问题;利用重力安装环形密封总成,具有更易安装、密封更加可靠的特点。

  近日中国海油进行国产深水水下井口系统投入实用前的技术论证和应用推演,根据南海海区实际工况完成模拟测试,并最终使用该套系统执行钻井任务。作业实践表明,该套系统的各层井口头下入、试压合格,满足作业要求,达到预期效果。该系统的实验成功对于降低钻采成本,加大国内油气勘探开发具有重要意义。 

  (吴莉)