水下生產系統的發展現狀及未來預測

徐曉麗?趙宇欣

摘 要：本文在收集了大量統計數據的基礎上，對水下生產系統的構成、發展情況以及水下采油樹的建造市場發展情況、主要建造企業情況進行了分析。并在分析市場趨勢的基礎上，對未來水下生產系統的需求量進行預測。

關鍵詞：水下生產系統；水下采油樹；技術發展現狀；需求預測

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

一 、水下生產系統簡介

傳統水下生產系統是指采用濕式采油樹，將多口油井的產出物經管線匯集后不經任何處理而直接輸送到水面的系統；而當前的水下生產系統是指對開采油氣進行初期處理以實現對生產設施提供穩定供給的系統，功能復雜：例如放置海底多相流增壓泵系統、海底多相流分離系統等，將經過一定程度處理后的油氣送回到生產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。

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

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油氣。

4.跨接管。跨接管是一個短的管道連接器，用來運輸在水下結構間產出的液體：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。水下控制系統主要對安裝在采油樹、管匯/基座和管道上的閥門和節流器進行操作，也可用于在水上和水下之間接收和傳送數據。通過對溫度、壓力等數據檢測，工程師可以了解水下生產系統的運行情況。

二、水下生產系統發展現狀

隨著各種新技術的發展，水下生產系統已發展出多種形式，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.水下生產系統適應深度不斷增加。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展，已逐漸實現在超深水地區的碳氫化合物生產及北極地區的勘探項目，并提高了已有油氣埋藏地區的回報率。

三、 水下生產系統需求分析

1.市場現狀

（1）主要影響因素。石油價格是影響水下生產系統活動的主要因素。

（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將成為世界海洋油氣工業發展的必然趨勢。另一方面，目前海洋油氣開發的主要模式為“水面裝備+水下生產系統”，隨著海洋油氣開發向深遠海不斷發展，以及各種水下技術的日趨完善，未來海洋油氣開發將向“全水下”模式過渡，水下生產系統需求潛力極為巨大。根據英國著名能源分析研究機構Infield System預測，水下油氣田開發市場在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量在一定程度上反映了整個水下生產系統市場的需求。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，呈總體上升態勢。

四、 結語

本文在收集了大量統計數據的基礎上，對水下生產系統的構成、發展情況以及水下采油樹的建造市場發展情況、主要建造企業情況進行了分析。并在分析市場趨勢的基礎上，對未來水下生產系統的需求量進行了預測。總體說來，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，水下生產系統在深海油氣開采中占有非常重要的地位，市場發展潛力巨大。但目前來看，水下生產系統的高端技術長期以來被歐美國家的少數企業壟斷，進入此領域有很大的難度，建議國內企業可以采取企業戰略合作、建立合資企業，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、創新發展，以期在龐大的水下生產系統產業中分一杯羹。

參考文獻：

[1]金向東，林華春。海上油氣田水下生產系統的關鍵設備與技術[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中的應用[J]，油氣田開發，2014（2）：53～56.

作者簡介：徐曉麗（1987—），女，碩士，工程師，研究方向：海洋工程裝備產業發展技術和戰略研究。

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，船舶與海洋工程標準規范研究。

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