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    「深海钻探利器」我国深海油气开发装备实现历史性突破,全面跃升

    2021年10月12日

    摘要:深海油气开发装备是承担深海油气资源勘探开发任务的关键。由于技术和设备水平的限制,我国深海油气开发设备曾长期依赖国外进口,目前这种局面发生了重点改变。本文主要阐述我国深海油气开发装备在设计和制造水平方面的进展,重点介绍深海半潜平台和FPSO的国内外企业和我国在相关方面的装备设计、集成制造等方面取得的重大突破。

    深海油气开发装备

    按照开采深度,海上油气田分为浅海、深海以及超深海三类。参照挪威标准,浅海是水深为300 m以下的海洋,深海是水深在300 m-1500 m的海洋。超深海,是指水深为1500 m以上的海洋。深海是全球油气勘探开发领域重点攻克的高地,深海油气开发装备是承担深海油气资源勘探开发任务的关键利器。

    我国深海半潜平台制造技术实现历史性突破,实现了多项世界和国内首创技术创新

    半潜式平台号称是“深海钻探利器”,集深水钻井、修井、生产等功能为一体。半潜式平台有独特优势,比如,在钻井过程中能抵抗海上极端风浪,稳定性更优,工作水深更大,且平台能够灵活移动,可以满足不同海域的钻井施工需求。

    深海油气开发装备

    半潜式平台是典型的技术密集型装备,设计和建造技术壁垒极高。目前国际上能够建造半潜式平台的国家主要有美国、新加坡、韩国、挪威和瑞士。设计厂商方面,主要有美国Friede&Goldman公司、荷兰Gusto MSC公司、挪威Kvaerner公司等。钻井装备制造方面,市场被少数几家公司所垄断,包括新加坡Keppel Offshore & Marine公司、韩国大宇造船海洋工程公司、新加坡胜科海洋公司等。

    近年来,我国在深海半潜式平台建设方面已经取得了显著进步。2021年1月,全球首座十万吨级深海半潜式生产储油平台——“深海一号”能源站在山东烟台交付,该站由我国自主研发建造。项目实现了3项世界级技术创新、13项国内首创技术,攻克了10多项行业技术难题,是中国海工领域的集大成之作。

    “深海一号”能源站代表了世界半潜式生产平台的最高水平,采用世界首创立柱储油,实现了凝析油生产、存储和输送一体化。随着以该能源站为代表的深水油气装备的交付,我国半潜平台船体总装技术已达到世界先进水平,海底管线铺设等深海施工技术突破1500米大关,超大型深海装备工程建设能力获得了大幅提升。

    深海油气开发装备长期依赖进口的局面正在发生改变,少数国内企业打破了国外垄断格局

    在深海油气资源开发方面,由于技术和设备水平的限制,中国长期依赖国外进口油气开发设备,技术装备受制于人的同时,我国海洋能源安全和国防安全也面临着威胁和挑战。

    过去,中国深海油气开采设备100%依赖国外企业,完全受制于人。在深海油气开发技术和装备方面,欧美等国家拥有完善的研发制造体系,而我国在这方面尚处于起步阶段,缺乏相关的配套产业链,很长时间仍主要依赖进口,设备制造、安装和维护等都被国外少数公司所控制。

    随着我国深海油气开发的推进,近几年国内企业在深海油气开发设备方面实现了很大的技术突破。上海美钻能源,自主开发并拥有自主知识产权的整套深海水下油气钻采设备,打破了中国深海高端石油开采设备长期被国外垄断的局面,成为国内第一个完成深海采油装备研制并安装于中国南海300米水深海底的公司,填补了中国在该领域的多项技术空白。目前该公司的产品服务于全球70多个国家,产品取得各项国际顶级行业资质认定,是中国在该领域获得同类全球影响力资格的企业之一。

    我国FPSO集成技术和产业链配套能力全面跃升,超大型FPSO总体设计和集成技术达到国际先进水平

    FPSO是浮式生产储卸油装置,集生产、储油、卸油为一体。FPSO因造价高昂、生产工艺复杂、设备集成度高、建造难度大,被视为海工领域“皇冠上的明珠”。

    FPSO

    全球范围来看,韩国、新加坡、中国和巴西形成了“全球FPSO四强”的竞争格局。目前具备FPSO建造能力的企业:韩国10家、新加坡19家、中国11家、巴西16家。尽管中国、巴西的FPSO建造规模突出,但就FPSO的建造核心技术和工艺而言,韩国、新加坡的企业优势更明显。新建市场方面,韩国三星重工、大宇造船和现代重工三家企业占据全球FPSO市场的82%;改造市场方面,新加坡吉宝船厂、胜宝船厂合计占据全球FPSO改造市场的67%。

    国内FPSO的设计企业主要为船舶工业集团708研究所,具备FPSO建造能力的企业有外高桥造船厂、大连新船重工船厂、沪东船厂和江南造船厂等。与国外公司相比,我国在FPSO核心部件的生产方面能力薄弱,很多核心零部件仍然依赖进口,如主发电机、惰性气体发生器、中央控制系统设备等。

    近五年,我国FPSO总体设计和建造能力达到了大幅跃升。2018年5月,中海油承接了巴西国家石油公司P67 FPSO项目,开创了我国自主建造并成功交付世界级超大型FPSO的先河。P67 FPSO长度大于300米,宽度约74米,设计寿命25年,作业水深约2200米,最大排水量35万吨,相当于我国“辽宁舰”的5倍,为我国首次承建的工程最复杂、技术标准最高的FPSO项目。在项目实施过程中,中海油项目团队对项目难点持续攻关,完成了100项以上的技术和工艺创新,项目应用智能化管理系统,实现了FPSO工程的智能化和规范化管理,创造了国内自主建造同等规模FPSO的最高速度,专家认定表示,中国超大型FPSO总体设计和集成技术达到国际先进水平。

    结语

    近几年,随着我国深海油气开发工作的推进,国内企业在深海油气开发设备设计和制造能力方面实现了重大突破。我国深海半潜平台制造技术实现了多项世界纪录和国内首创技术创新,我国超大型FPSO总体设计、集成技术和产业链配套能力达到国际先进水平。尽管如此,我国企业仍需要加强深海油气装备核心零部件的技术攻关,以实现关键设备和技术的自主可控。

    来源(百家号) 作者(五度易链)

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