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近日,科技部公示了国家重点研发计划“深海关键技术与装备”重点专项2016年度项目名单,全国共有41个项目入选。位于山东省威海市南海新区的威海纳川管材有限公司承担其中的“超深水多用途柔性管的研制与示范”项目,项目负责人沈义俊,项目执行年限4.5年,获得1000万元中央财政经费支持。
油气资源是对国家政治和经济构成最大影响的战略物质,是一个国家发展的基础和保障。目前,中国已是全球第二大油气消费国,石油对外依存度高达60%,石油战略储备不足,缺乏有效的保障机制,难以应对动荡的国际形势。油气资源的安全问题已成为中国必须正视和无法回避的重要问题。
全球油气工业正在加速向海洋进军,海洋油气资源已成为当今乃至未来各方争夺的焦点。目前,越南、菲律宾等东南亚国家通过直接或间接合资的方式与西方大的石油公司合作正在掠夺性开采南海油气资源。而我国现有的海洋油气开发技术与装备水平严重限制了我国海洋油气开发进程。
海底油气管道作为海洋油气田内部设施连接和开采油气资源外输的重要装备之一,被业界称为“海上生命线”。早在19世纪70年代国外便已开展海洋柔性管的相关研究,并成功将其应用在海洋油气输送领域。目前,海洋柔性管的市场等基本由国外公司垄断,主要包括法国Technip公司、英国Wellstream公司(2011年并入美国GE)和丹麦NKTFlexibles公司(2012年被NOV收购),分别占国际市场份额的75%、15%和10%。
当前我国的海洋油气柔性管技术研究尚处在起步阶段,研究水平与世界先进国家相比存在较大差距,且很多关键技术仍只被少数发达国家所掌握。现阶段海洋柔性管道仍然主要依赖国外进口,不仅价格昂贵,而且采办时间长,严重影响海洋油气田的开发效率和效益,制约了我国海洋油气开发的进程。
威海纳川管材有限公司承担的“深海关键技术与装备”重点专项中“超深水多用途柔性管的研制与示范”项目,旨在研制、开发具有自主知识产权,实现水深3000米以内油气开采全领域应用的非金属、粘结型的超深水多用途柔性管,并掌握其设计、生产、测试和铺设安装等关键技术;建立质量标准,通过API认证,实现工程示范。
项目的各项课题涵盖了管道的设计分析、制造、试验检测、铺设安装等多项研究内容,形成了一整套关键技术体系。可实现水深3000米内深海油气开发的全领域应用,既可作为深水/超深水海洋立管、悬跨管、海底水平管等,又可作为连续油管应用于井下油管、注水管、修井作业等,采用耐高温材料的柔性管还适用于高温(180 ℃)稠油开采等特殊领域。
与传统柔性管性能对比
内径 | 2~16inch |
设计水深 | 3000m |
使用寿命 | 30年 |
使用温度 | 最高可达180℃ |
承压能力 | 内压60MPa;外压30MPa |
抗腐蚀、渗透性 | 抗腐蚀性、抗渗透性好 |
最小弯曲半径 | 最小弯曲半径更小,抗挠疲劳好 |
输送介质 | 流体兼容性好,水、油、气及多相混输 |
绝热性能 | 比传统金属结构柔性管绝热性高50倍 |
重量 | 比传统金属结构柔性管轻40%,不需要额外的浮体 |
安装 | 成本低,大多数安装船只都可以在任意深度安装 |
超深水多用途柔性管是针对国家开发海洋油气资源的战略需要研制的深水油气开发重要装备之一。该项目的实施将打破国外多年来的技术封锁和产品垄断,对尽快改变我国海洋油气资源开发落后现状,实现我国海洋油气资源开发技术的完全自主化,增强海洋油气开发国际竞争力,维护国家能源安全具有重要意义。