水下生產(chǎn)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來預測

徐曉麗?趙宇欣

摘 要：本文在收集了大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎上，對水下生產(chǎn)系統(tǒng)的構成、發(fā)展情況以及水下采油樹的建造市場發(fā)展情況、主要建造企業(yè)情況進行了分析。并在分析市場趨勢的基礎上，對未來水下生產(chǎn)系統(tǒng)的需求量進行預測。

關鍵詞：水下生產(chǎn)系統(tǒng)；水下采油樹；技術發(fā)展現(xiàn)狀；需求預測

水下生產(chǎn)系統(tǒng)是深水油氣開采中的重要組成部分，與陸上設備相比，水下生產(chǎn)系統(tǒng)的專業(yè)性強，具有高技術含量、高可靠性要求，以及高利潤等特點。水下生產(chǎn)系統(tǒng)正在成為經(jīng)濟高效地開發(fā)深水油氣田和邊際油田的重要技術手段。

一 、水下生產(chǎn)系統(tǒng)簡介

傳統(tǒng)水下生產(chǎn)系統(tǒng)是指采用濕式采油樹，將多口油井的產(chǎn)出物經(jīng)管線匯集后不經(jīng)任何處理而直接輸送到水面的系統(tǒng)；而當前的水下生產(chǎn)系統(tǒng)是指對開采油氣進行初期處理以實現(xiàn)對生產(chǎn)設施提供穩(wěn)定供給的系統(tǒng)，功能復雜：例如放置海底多相流增壓泵系統(tǒng)、海底多相流分離系統(tǒng)等，將經(jīng)過一定程度處理后的油氣送回到生產(chǎn)平臺或直接送到岸基設施。主要部件包括水下采油樹、水下井口、水下管匯、跨接管以及相關水下控制系統(tǒng)。

1.水下采油樹。水下采油樹是閥的集成，它和井口連接，對生產(chǎn)出的流體進行多層隔離和控制，以保證作業(yè)安全。

2.水下井口。水下井口裝置是加壓式圓筒管道，包圍了水下采油樹等在內(nèi)的油氣井旁設備。

3.水下管匯。水下管匯主要用來連接固定結構以輸出所產(chǎn)油氣。

4.跨接管?？缃庸苁且粋€短的管道連接器，用來運輸在水下結構間產(chǎn)出的液體：例如采油樹和管匯之間，管匯和管匯之間，或是管匯和出口底盤之間。

5.水下控制系統(tǒng)。水下控制系統(tǒng)主要對安裝在采油樹、管匯/基座和管道上的閥門和節(jié)流器進行操作，也可用于在水上和水下之間接收和傳送數(shù)據(jù)。通過對溫度、壓力等數(shù)據(jù)檢測，工程師可以了解水下生產(chǎn)系統(tǒng)的運行情況。

二、水下生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著各種新技術的發(fā)展，水下生產(chǎn)系統(tǒng)已發(fā)展出多種形式，并且應用水深越來越深，離岸距離越來越遠。

1.水下采油樹發(fā)展出多種形式。目前已有臥式采油樹、立式采油樹、有導向繩采油樹和無導向繩采油樹等多種結構形式。

2.水下生產(chǎn)系統(tǒng)適應深度不斷增加。以水下采油樹為例。當前，水下采油樹能夠滿足的水深范圍已達到3000m。

3.水下回接距離不斷加長。2007年，挪威Statoil公司Snohvit/Albatross項目的回接長度為156km。2016年Chevron公司的澳大利亞Gorgon項目及在2017年的Woodside公司Browse項目的回接長度將分別增加到188km及280km。

總的來說，近年來水下市場的技術得到了巨大的發(fā)展，已逐漸實現(xiàn)在超深水地區(qū)的碳氫化合物生產(chǎn)及北極地區(qū)的勘探項目，并提高了已有油氣埋藏地區(qū)的回報率。

三、 水下生產(chǎn)系統(tǒng)需求分析

1.市場現(xiàn)狀

（1）主要影響因素。石油價格是影響水下生產(chǎn)系統(tǒng)活動的主要因素。

（2）市場分析。

全球水下采油樹訂單分布情況如圖2所示。

美國水下采油樹技術和生產(chǎn)能力處于世界領先地位。

2 .需求預測。未來世界海洋油氣開發(fā)投資旺盛，前景看好。資料表明，全球的海底石油總蘊藏量約有1400億噸至2000億噸，占陸地石油儲量的30%～50%，海洋油氣在全球油氣開發(fā)中的占比已由1970年的10%迅速增加到2012年的33%。隨著大陸架油氣資源的日益枯竭，深水及超深水域油氣開發(fā)將成為世界海洋油氣工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。另一方面，目前海洋油氣開發(fā)的主要模式為“水面裝備+水下生產(chǎn)系統(tǒng)”，隨著海洋油氣開發(fā)向深遠海不斷發(fā)展，以及各種水下技術的日趨完善，未來海洋油氣開發(fā)將向“全水下”模式過渡，水下生產(chǎn)系統(tǒng)需求潛力極為巨大。根據(jù)英國著名能源分析研究機構Infield System預測，水下油氣田開發(fā)市場在2012-2020年或達到11.9%的復合年均增長率。

水下采油樹的訂購數(shù)量在一定程度上反映了整個水下生產(chǎn)系統(tǒng)市場的需求。基于以上考慮，對未來5年間的采油樹訂單量進行了預測，如圖3所示，呈總體上升態(tài)勢。

四、 結語

本文在收集了大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的基礎上，對水下生產(chǎn)系統(tǒng)的構成、發(fā)展情況以及水下采油樹的建造市場發(fā)展情況、主要建造企業(yè)情況進行了分析。并在分析市場趨勢的基礎上，對未來水下生產(chǎn)系統(tǒng)的需求量進行了預測?？傮w說來，隨著對能源需求的快速上升，人類也逐漸加快了朝深海邁進的步伐，水下生產(chǎn)系統(tǒng)在深海油氣開采中占有非常重要的地位，市場發(fā)展?jié)摿薮?。但目前來看，水下生產(chǎn)系統(tǒng)的高端技術長期以來被歐美國家的少數(shù)企業(yè)壟斷，進入此領域有很大的難度，建議國內(nèi)企業(yè)可以采取企業(yè)戰(zhàn)略合作、建立合資企業(yè)，或高端技術引進等措施消化國外核心技術。在此基礎上，積極進行自主開發(fā)、創(chuàng)新發(fā)展，以期在龐大的水下生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中分一杯羹。

參考文獻：

[1]金向東，林華春。海上油氣田水下生產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵設備與技術[J]。油氣田地面工程。2012（4）：55～56.

[2]于成龍，李慧敏。水下采油樹在深海油氣田開發(fā)中的應用[J]，油氣田開發(fā)，2014（2）：53～56.

作者簡介：徐曉麗（1987—），女，碩士，工程師，研究方向：海洋工程裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展技術和戰(zhàn)略研究。

趙宇欣（1990—），男，碩士，助理工程師，研究方向：海洋工程裝備配套設備和系統(tǒng)，船舶與海洋工程標準規(guī)范研究。

資助項目：國家科技支撐計劃項目（2014BAH17F01）；國家發(fā)改委2015年海洋工程裝備研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化專項項目。