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【创新故事】

“我们终于做到了！”

实博体育——自升式钻井平台燃烧臂上喷出的熊熊火炬让队员们红着脸，中海油研究院副总工程师范白涛兴奋地拥抱了他们。

7月17日，我国首个自主开发的浅水水下圣诞树系统开发项目渤海锦州31-1气田点火成功。

埋在地下2000多米的天然气巨龙通过水下圣诞树系统稳定地输送到平台火炬臂。单井日产试气量达31万立方米，可供1500户家庭使用一年。

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这棵来之不易的“树”，实现了我国浅水水下油气开发模式从“0”到“1”的历史性突破。

量身定制的计划

实博体育采油树是油气开发的关键设备，就像一个智能“水龙头”中国石油渤海钻探工程公司，可以实现对产量的精确控制和温度、压力的监测。在我国浅水区，开发通常采用固定夹套平台，平台上放置圣诞树，便于操作和调整。然而，渤海地区不仅油气储量丰富，而且航运和渔业发达。在航道、渔场等区域无法搭建平台。为了开采石油和天然气，必须将圣诞树“种植”到水中。

隔着一层海水，控制圣诞树的难度成倍增加。长期以来，世界上只有少数欧美公司掌握了水下圣诞树的设计和制造技术中国石油渤海钻探工程公司，而我国在渤海采用的浅水水下开发模式在世界上是首创的，而且开发难度更大。

但这又是必须要做的事情。掌握更多自主海上油气开发技术，是中海油多年来的奋斗目标。在渤海禁区，油气开发需要使用独立设备。2019年，中海油开始开展浅水水下生产系统技术研究，以期推动渤海86%以上的限制开发区探明储量开发。

实博体育“外国人做过的我们可以做，外国人没有做过的我们可以做！” 范白涛下达军令，带领团队投入到关键装备的研发中。

在从无到有的研发中，首要的问题是确定技术路线。

范白涛带领团队全面调研，并根据渤海开发的实际需要，提出了潜水员更换部分电液复合控制系统，开启或关闭水下阀门的大方案。圣诞树通过潜水作业。

“不行！” 该策略一提出就受到质疑。

对方分析认为，渤海海域较浅，能见度低，水下能见度差，潜水员无法作业。

该项目的整体设计一度陷入僵局。

这时，项目核心成员王明春站了出来。他指出，轻量化和简化是圣诞树研发的关键。

“又重又贵的设备中国石油渤海钻探工程公司，即使研制出来，也达不到产业化推进的经济门槛，无异于一堆废铁。” 王明春说。

当他赶到渤海的生产线，与潜水队深入交谈时，王明春坚定了这个想法。“现场施工进度作业期间，水下能见度可达70-100厘米中国石油渤海钻探工程公司，可满足水下作业要求。”

同时，为保证恶劣天气下的持续运行中国石油渤海钻探工程公司，研发团队与潜水团队共同提出使用净水带保证水下能见度。

该计划的实施为水下圣诞树的开发迈出了关键的第一步。这棵“树”有一根粗壮的“树干”。

在此基础上，研发团队对圣诞树的共计1358个部件进行了“量身定制”的精准设计，在满足需求的前提下实现了经济最大化。

解决海上难题

方案确定了，图纸画好了，接下来要做的就是确保每个部件都符合要求。

受疫情影响，项目实施进度比原计划晚了两个月。为确保项目进度，中海油研究院工程师张惠增半年多来一直坚守在生产线上，严把产品质量和进度。

在海底井口系统的制造过程中，张会增带领团队反复确认浅水海底井口连接套管使用的管材类型，并多次与设计方和独立第三方审核机构沟通. 最终，团队决定选用能够满足渤海“百年一遇”极端工况的材料，并保证研发设备在整个生命周期使用过程中的安全性和可靠性。

每一秒都很重要，这是一场与时间的赛跑。研发团队只用了13个月就完成了整个圣诞树系统的设计和制造。

产品还必须通过各种模拟测试以验证可靠性和功能。这个过程也不是一帆风顺。全程跟踪测试过程的中海油研究院工程师王斌回忆说：“我经常焦虑到失眠的地步。”

在工厂水池试验中，研究人员发现，恢复后，挂在油管上的两个密封圈脱落，其中一个断裂，断裂略不完整。

“这个问题出现在这个阶段，简直就是灾难性的。” 王斌说，如果不能解决，前期工作很可能会报废。

问题出在哪里？王斌没有给自己太多恐慌的时间。他很快冷静下来，协调各方进行详细的对比论证，留厂分析设计图纸和试运行中的问题。

“经过综合检查分析，我们确定原因是在挂油管或提起树帽时，密封圈下部的密封腔未与外界连通，导致水锁。和压力保持。” 王斌说。

他带领团队立即重新制定测试方案，通过补充平衡压力成功完成回收作业，总结出一套适合实际安装作业的方法，并通过了“惊险”的测试。

三年来，研发团队制作图纸1264张，编制技术规范450份，整合国内外供应链100余条，完成了本地化浅水水下圣诞树系统的设计、加工、组装和开发。试验工作克服了浅水水下生产系统的技术难点。

实博体育“我国首个国产浅水水下采油树系统研发成功，不仅解决了渤海油气开发难题，也为其他海域同类油气田开发提供了新的解决方案。国内外地区。” 中海油研究院院长米立军告诉科技日报记者，“此次自主创新对于提高能源自给率、保障国家能源安全具有重要意义。”