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摘 要：海洋水下井口和采油装备起源于20世纪60年代，水下井口和采油装备是海洋油气田开发中的重要单元装备，也是水下生产系统的关键设备。本文概述了海洋水下井口和采油装备的技术现状，同时阐述了海洋水下井口和采油装备发展方向。
关键词：采油井口装备 技术现状 发展方向
前言
水下井口和采油装备是海洋油气田开发中的重要单元装备，也是水下生产系统的关键设备。一般来说，海洋水下生产系统由多套水下井口和采油装备构成，水下井口和采油装备作为海底油气输送通道中的关键节点，其主要功能是有效控制来自海底井口的工作压力，保证海底油气按照设定的流速和流量输送到海底油气集输处理系统，并最终输送到采油平台及海岸线上。长期以来，水下井口和采油装备受西方发达国家的技术垄断和高技术、高风险及高价位等多方面因素的影响，包括我国在内的许多发展中国家只能依赖于进口以实施海洋油气田的开发建设。这不仅增加了海洋油气资源的开采成本，而且往往受交货期、服务和配件供应等因素制约，严重影响了我国海洋油气资源的开发进度。
一、海洋水下井口、采油装备技术现状
海洋水下井口和采油装备起源于20世纪60年代。1967年，美国的FMC公司生产出全球第1套水下采油树，用于墨西哥湾海域，适应水深能力20m。随着时间的推移和技术的不断积累和完善，海洋水下井口和采油装备得到了快速發展。就其具备规模的公司来说，除FMC公司外，美国GE-VetcoGray公司、Caneron公司、D ril-qu ip公司和挪威Aker Kvaemer公司等均有很强的技术实力；就其设备形式而言，目前已有水平采油树、垂直采油树、混合采油树和有导向绳式采油树及无导向绳式采油树等多种结构形式。同样，水下井口装备也经历了一个从陆地到海洋，从干式到湿式，从简单到复杂，从浅水到深水的漫长发展历程，当前能够满足的水深范围已达到3000m。工作压力已形14MPa，21MPa，35MPa，70MPa，105MPa到140MPa等不同的系列。据相关资料介绍，FMC公司从1967年到2005年间共提供水下井口及采油树1433套，平均每年38套，其中2001-2005年共提供600多套，平均每年120套。
我国在海洋水下井口及采油装备的技术研究方面起步较晚。20世纪80年代初，宝鸡石油机械有限责任公司开始生产陆地油田用符合API 6A要求的成套井口装置及采油树；1996年，该公司为渤海油田研制生产了国内第1套海上固定式平台用电潜泵井口装置及采油树，使用效果良好。近年来，该公司加大了海洋水上、水下装备的研究力度，就海洋钻井隔水管、水下井口装备和采油装备等成立了专门的研究机构，已取得了多个单元技术开发上的突破，并将在“十二五”期间作为开发我国海洋油气层的重点研发内容；另外，华北荣盛机械制造有限公司在“十一五”期间已着手水下防喷器组的技术研究，江汉石油钻头股份有限公司已开始水下井口装备技术研究工作，这必将为我国今后海洋装备技术的全面快速发展提供良好的技术支撑。
二、海洋水下井口和采油装备发展方向
1.向高可靠性和高适应性方向发展
2010年4月20日发生在墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台爆炸事故足以让世人惊叹，这说明在海洋环境条件下对其设备可靠性的要求更显重要。另外，海洋风、浪、流等各种复杂作业环境及海洋水下难以预测的地层条件、腐蚀环境、油井压力和各种有毒有害物质等，使得海洋水下装备适应各种环境要求及高可靠性已成为保证海洋油气顺利开发的先决条件，尤其对发展中国家而言，研究和开发具有多重安全备份功能和水下事故处理装置等具备高安全可靠性、高适应性能的海洋水下产品，必将成为世界范围今后很长一段时期内需要进一步研究的重点和热点课题。
2.向自动化、智能化方向发展
受海洋恶劣气候和环境条件的影响及海洋环保意识的进一步增强，海洋装备技术尤其是海洋水下钻采装备应向更精确、更系统的自动检测技术、故障分析预报技术、遥控遥感技术和水下机器人控制操作等技术方向发展。当前，在海洋装备的自动化和智能化开发方面，西方发达国家已取得了多项成果，但随着声、光、电、波等领域新技术的不断诞生，未来大型海上油气田开发远程全自动控制及系统智能监测将成为人们期待和追求的目标。
3.向多国家、多渠道方向发展
长期以来，大型、高端海洋装备技术一直被西方发达国家所垄断，主要原因是欧美等西方国家已积累了比较丰富的经验，尤其在海洋深水技术开发方面一直处于领先和垄断地位。但随着近几年世界多个国家涉足海洋勘探开发领域，尤其是中国、巴西、韩国和日本等多个国家的崛起，海洋水下装备技术今后的发展趋势将呈现出多渠道、多国化的发展局面。
4.向深水领域发展
随着陆地和浅海油气资源的逐渐枯竭，世界主要海洋装备制造强国均已开始研究并制造大型化的海洋油气开发装备，目前水深范围已达到3000 m以上，海洋油气开发装备的最大钻井深度可以达到9000～12000m，根据美国权威机构统计分析，2001～2007年，全世界投入的海洋油气开发项目为434个，其中水深大于500m的深水项目占48%，水深大于1200m的超深水项目达到22%。各大石油公司在深海领域的投资有不断增加的趋势。
三、结语
总而言之，水下生产装备设计制造是一个庞大的系统工程，涉及的技术领域非常广泛，跨专业、跨学科的技术领域多、难度大，急于求成往往可能导致失败。发达国家在海洋装备的技术开发中已走过了比较漫长的道路，我国的海洋装备尤其是海洋水下装备目前尚处于起步阶段，许多关键、节点技术和装备尚处空白状态。因此，我国应在不断加快国内自主研发的基础上，对核心技术及关键配套设备采取国际合作及技术引进的方式，以振兴我国海洋装备事业。
参考文献：
[1]王定亚，丁莉萍.海洋钻井平台技术现状与发展趋势[J].石油机械，2010，38（4）：69-72.
[2]江怀友，潘继平，邵奎龙，等.海洋油气勘探开发纵览[J].石油与装备，2008，（6）：50-52.
关键词：采油井口装备 技术现状 发展方向
前言
水下井口和采油装备是海洋油气田开发中的重要单元装备，也是水下生产系统的关键设备。一般来说，海洋水下生产系统由多套水下井口和采油装备构成，水下井口和采油装备作为海底油气输送通道中的关键节点，其主要功能是有效控制来自海底井口的工作压力，保证海底油气按照设定的流速和流量输送到海底油气集输处理系统，并最终输送到采油平台及海岸线上。长期以来，水下井口和采油装备受西方发达国家的技术垄断和高技术、高风险及高价位等多方面因素的影响，包括我国在内的许多发展中国家只能依赖于进口以实施海洋油气田的开发建设。这不仅增加了海洋油气资源的开采成本，而且往往受交货期、服务和配件供应等因素制约，严重影响了我国海洋油气资源的开发进度。
一、海洋水下井口、采油装备技术现状
海洋水下井口和采油装备起源于20世纪60年代。1967年，美国的FMC公司生产出全球第1套水下采油树，用于墨西哥湾海域，适应水深能力20m。随着时间的推移和技术的不断积累和完善，海洋水下井口和采油装备得到了快速發展。就其具备规模的公司来说，除FMC公司外，美国GE-VetcoGray公司、Caneron公司、D ril-qu ip公司和挪威Aker Kvaemer公司等均有很强的技术实力；就其设备形式而言，目前已有水平采油树、垂直采油树、混合采油树和有导向绳式采油树及无导向绳式采油树等多种结构形式。同样，水下井口装备也经历了一个从陆地到海洋，从干式到湿式，从简单到复杂，从浅水到深水的漫长发展历程，当前能够满足的水深范围已达到3000m。工作压力已形14MPa，21MPa，35MPa，70MPa，105MPa到140MPa等不同的系列。据相关资料介绍，FMC公司从1967年到2005年间共提供水下井口及采油树1433套，平均每年38套，其中2001-2005年共提供600多套，平均每年120套。
我国在海洋水下井口及采油装备的技术研究方面起步较晚。20世纪80年代初，宝鸡石油机械有限责任公司开始生产陆地油田用符合API 6A要求的成套井口装置及采油树；1996年，该公司为渤海油田研制生产了国内第1套海上固定式平台用电潜泵井口装置及采油树，使用效果良好。近年来，该公司加大了海洋水上、水下装备的研究力度，就海洋钻井隔水管、水下井口装备和采油装备等成立了专门的研究机构，已取得了多个单元技术开发上的突破，并将在“十二五”期间作为开发我国海洋油气层的重点研发内容；另外，华北荣盛机械制造有限公司在“十一五”期间已着手水下防喷器组的技术研究，江汉石油钻头股份有限公司已开始水下井口装备技术研究工作，这必将为我国今后海洋装备技术的全面快速发展提供良好的技术支撑。
二、海洋水下井口和采油装备发展方向
1.向高可靠性和高适应性方向发展
2010年4月20日发生在墨西哥湾的“深水地平线”钻井平台爆炸事故足以让世人惊叹，这说明在海洋环境条件下对其设备可靠性的要求更显重要。另外，海洋风、浪、流等各种复杂作业环境及海洋水下难以预测的地层条件、腐蚀环境、油井压力和各种有毒有害物质等，使得海洋水下装备适应各种环境要求及高可靠性已成为保证海洋油气顺利开发的先决条件，尤其对发展中国家而言，研究和开发具有多重安全备份功能和水下事故处理装置等具备高安全可靠性、高适应性能的海洋水下产品，必将成为世界范围今后很长一段时期内需要进一步研究的重点和热点课题。
2.向自动化、智能化方向发展
受海洋恶劣气候和环境条件的影响及海洋环保意识的进一步增强，海洋装备技术尤其是海洋水下钻采装备应向更精确、更系统的自动检测技术、故障分析预报技术、遥控遥感技术和水下机器人控制操作等技术方向发展。当前，在海洋装备的自动化和智能化开发方面，西方发达国家已取得了多项成果，但随着声、光、电、波等领域新技术的不断诞生，未来大型海上油气田开发远程全自动控制及系统智能监测将成为人们期待和追求的目标。
3.向多国家、多渠道方向发展
长期以来，大型、高端海洋装备技术一直被西方发达国家所垄断，主要原因是欧美等西方国家已积累了比较丰富的经验，尤其在海洋深水技术开发方面一直处于领先和垄断地位。但随着近几年世界多个国家涉足海洋勘探开发领域，尤其是中国、巴西、韩国和日本等多个国家的崛起，海洋水下装备技术今后的发展趋势将呈现出多渠道、多国化的发展局面。
4.向深水领域发展
随着陆地和浅海油气资源的逐渐枯竭，世界主要海洋装备制造强国均已开始研究并制造大型化的海洋油气开发装备，目前水深范围已达到3000 m以上，海洋油气开发装备的最大钻井深度可以达到9000～12000m，根据美国权威机构统计分析，2001～2007年，全世界投入的海洋油气开发项目为434个，其中水深大于500m的深水项目占48%，水深大于1200m的超深水项目达到22%。各大石油公司在深海领域的投资有不断增加的趋势。
三、结语
总而言之，水下生产装备设计制造是一个庞大的系统工程，涉及的技术领域非常广泛，跨专业、跨学科的技术领域多、难度大，急于求成往往可能导致失败。发达国家在海洋装备的技术开发中已走过了比较漫长的道路，我国的海洋装备尤其是海洋水下装备目前尚处于起步阶段，许多关键、节点技术和装备尚处空白状态。因此，我国应在不断加快国内自主研发的基础上，对核心技术及关键配套设备采取国际合作及技术引进的方式，以振兴我国海洋装备事业。
参考文献：
[1]王定亚，丁莉萍.海洋钻井平台技术现状与发展趋势[J].石油机械，2010，38（4）：69-72.
[2]江怀友，潘继平，邵奎龙，等.海洋油气勘探开发纵览[J].石油与装备，2008，（6）：50-52.