[00764023]深海油气开采系统核心装备关键技术及工程应用

该项目属于海洋石油、天然气田开采技术领域。深海油气开采系统核心装备及技术只有美国掌握，长期以来对中国实行技术与产品双重封锁，面对南海、东海国家主权争端和油气资源被掠夺的严峻形势，研发具有自主知识产权的深海油气开采系统核心装备迫在眉睫。党中央明确提出“提高海洋资源开发能力，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”的战略部署，该项目在国家科技重大专项、863等重大项目支持下，通过技术创新和自主研发，突破了1500米超深水高温高压密封、高精度自动对接、海底系统集成及应用等关键技术，主要创新成果如下：超深水高温高压高腐蚀密封关键技术。通过建立动力学模型及热变应力分析，优化结构形式和材料，实现三种极限工况密封。提出非金属柔韧性预密封策略，创新设计外金内胶双材料融合技术，首次实现了金属-非金属偶联动密封，解决了海底油气藏高温(370℃)、高压(210MPa)、高腐蚀(10%H₂S、80%CO₂)、超长寿命(20年)的动密封难题；建立过盈量、预紧力及材料强度之间的关系，创新设计极限温度变化过程中金属密封过盈量控制补偿技术，确保预紧力一致，首次实现了多通道异径异平面同步金属密封，解决了海底油气开采装备模块化集成过程中金属密封的难题；创新设计硬质合金材料成分配比及工艺参数，精确控制高压工况中相对运动的两种金属面硬度差值，实现高压金属动密封，解决了高压运动、沙粒冲蚀造成磨损出现的泄漏问题，使用寿命提高3倍。超深水海底高精度自动对接技术。创新设计出多通道异面同步声纳对中技术，研制出海底自动对中、液压锁紧高精度导向装置，实现2000米超深水海底安装的横向、垂向高精度对中及远程液压控制，解决了传统钢丝牵引对接受海涌及低能见度影响的难题，一次对接成功率达到100%，较传统方式缩短95%的海上作业时间。研制出液压压力反馈调节预紧机构，实现多通道同步对接连接副预紧力一致，达到同类连接副100%互换性，建立企业标准(无国标)。超深水油气开采装备海底系统集成技术。独创45种适合深海油气开采专用水下作业装备，实现油气开采装备海底安装、测试、维护、回收技术集成；首次研究制定了实物集成结合运动仿真的测试标准和油气开采装备在海底的作业程序，建立了海底系统集成技术体系，实现产业化生产。项目共获专利授权65项，其中发明专利26项；发表论文53篇，其中SCI收录6篇，EI收录23篇，部分核心技术暂未允许公开发表；制定企业标准10项(无国标)。2011年来，37套装备分别应用于南海崖城13-4气田、流花11-1油田，东方1-1气田。2013年至2015年新增国内产值9亿元，出口创汇3千万美元，间接经济效益超50亿元，带动了一批国内优秀企业良性发展，获得良好社会效益。经检索，国内外文献未见相关报道，核心技术填补了该领域多项国内国际空白，总体技术水平达到国际先进，部分技术处于国际领先。