[01571271]高性能深海石油钻井平台井口智能成套装备

深海油气是能源结构和“蓝色经济”的重要组成部分。作为贫油大国，深海开发刻不容缓，国家已将深海能源开发提高到事关国家安全的战略高度。海洋石油“981”平台的成功研制，彰显了中国具备深海资源开发的装备和能力。项目围绕深海油气开采平台井口装备需要，解决原有井口装备平台适应性弱、承载力小、可操作性差、一体化服务能力差和智能化程度低等瓶颈问题，对井口智能成套装备结构设计、新材料、制造工艺和设备、全功能智能集成方面进行设计与制造技术的研发。 主要科技内容与创新点如下： 1、可靠稳态轻量化结构设计：针对传统井口装备结构承载力低和安全性低的突出问题，创新设计出阶梯卸载等稳态结构，实现了井口成套装备轻量化(减重10％)和可靠作业(井口装备服役寿命从1年提高至3年)，破解了轻量化和承载力之间的矛盾。为油气开采一体化增值服务提供了技术支持，是国内承载最大的井口成套装备。 2、高强韧海洋装备用钢制备及应用：开发了超纯冶炼、微合金化和热处理协同的组织精控技术，实现了多相微观组织的精确调控，制备出高洁净、均匀的高强韧海洋装备用钢，成功解决了井口成套装备的材料自给需求；采用超短程热处理工艺的关键部件性能超过国外同类产品水平，抗拉强度达900MPa(高出国际标准31％)，屈服强度达780MPa(高出44％)，断面收缩率40％(高出60％)；自主研发的性能测试系统为井口装备提供了安全保障。 3、先进成形制造工艺和设备：发明了智能液压模锻锤，优化了模锻工艺，创新了井口装备功效表面(无损式牙板、密封件和模具等)的形貌主动设计方法和工艺、模具“分区异构”的可控制造技术，自创“单脉冲同点间隔多次”工艺、首台激光表面宏/微织构制造和强化装备等先进技术，该技术的应用可以实现模具延寿(从8000次提高至16103次)和油管服役寿命提升(1年提升至5年)。为中国海工配套装备一体化建造提供了关键技术支撑。 4、动态监测技术与智能控制：集成视觉监测、液压控制、健康监控、故障识别和无线传感技术，研发了井口成套装备动态监测技术与智能控制系统，实现了井口装备的智能化及与主系统的有机集成。通过微型传感和无线收发技术，实现了与钻井平台主系统的无缝对接和井口装备的智能化无人作业。 项目获授权发明专利26项，制订行业标准5件。研究成果在加拿大、美国及中东国家等钻井平台上应用，并成功配套中国“981”平台。项目产品不仅在陆地和近海油气平台上广泛应用，而且将海洋作业深度从500m提高到3000m，显著提高了中国油气开采配套装备的自主化水平，标志着中国深海油气开采成套装备设计制造水平的重大突破，有力助推了国家深海能源开发战略和国家能源安全战略。2010年以来进行了系列化研发与推广，国际市场占有率大于15％，国内占有率大于50％，整体技术水平居于国际先进水平。项目实施近3年新增销售57.5亿，利润3.8亿，税收1.289亿。