文章來源： 中國海洋石油集團有限公司 發布時間：2025-04-14
近日，中國海油下屬海油工程特種設備分公司擎海水下總裝車間門前，立起一座約3層樓高的水池，明黃色的水下采油樹靜靜躺在池底。項目團隊成員屏息凝神，注視著屏幕上跳動的壓力曲線——這是我國首臺自主研制深水水下采油樹的氣密性測試現場。
水下采油樹是油氣生產管柱與海底油氣運輸管道連接的重要樞紐，猶如井口“水龍頭”，控制著油氣開采速度，并對生產情況實時監測和調整，具備安全隔離儲油層、保證井下作業安全等功能，是構建水下油氣生產系統的基礎設施。
本次測試的采油樹攜帶可回收式計量調節模塊，是目前國內水深最大、壓力等級最高、溫度適用范圍最廣的水下采油樹，對打造自主可控的海洋油氣裝備體系、保障國家能源安全具有重要意義。
“壓力”的考驗
“加壓！”水下采油樹設計副經理郭興偉緊盯監控屏發出指令，數字在眾人屏息中攀升：5000psi（磅力/平方英寸）、8000psi、10000psi……隨后保持在10000psi的數值上。
“10000psi，相當于690個大氣壓。”郭興偉說。“你也可以想象成在一個指甲大小的位置上站好幾只大象！”他補充道。
事先架設在水池中的12臺攝像機從各個角度密切關注著采油樹的情況。監控畫面顯示，在這樣的極限工況下，每一個法蘭、每一個密封面依然保持完美貼合。
隨著壓力數值定格，記錄儀顯示所有密封點泄漏量均在標準范圍內。郭興偉站在操作臺前，手指輕觸實時監測系統界面：“氣密性測試其實是很直觀的——哪怕冒一個泡都算失敗。”云淡風輕的描述背后藏著千鈞之力。此刻，深水采油樹靜靜沉在水中。
破譯密封“密碼”
“在井口連接器、懸掛器這些關鍵部位，我們通過金屬與彈性體復合密封技術，設置金屬密封圈、非金屬密封圈的多重屏障，增強可靠性。”水下采油樹項目負責人劉海軍介紹道，“這些自主研發的金屬——彈性體復合密封圈相當于給每個接口上了‘雙保險’，就像現代版本的榫卯結構，溫度變化時金屬與非金屬材料互補形變，實現動態密封。”
可回收式計量調節模塊（FCM）的密封技術突破也是一大亮點。項目團隊將多相流量計與固定式節流閥集成于一個可回收式模塊上。倘若采油樹后續需要維修，現場人員無須打撈主體便可完成關鍵部件更換，在縮短作業周期的同時大幅降低成本。
FCM研發是這臺深水采油樹制造的重要環節，而多孔連接器的密封與鎖緊設計則是其中的重中之重。“最難攻克的是多孔連接器同步密封。”劉海軍指著FCM模塊上形似“七星盤”的裝置回憶。項目團隊曾為此連續奮戰數月，制作大量試驗件，最終實現多孔同步對接和高壓密封。“這相當于在高壓水槍下完成微米級拼圖。”劉海軍說。
從實驗室到深藍
“壓力加載至10000psi，穩壓結束，各監測點無泄漏！”隨著郭興偉的報告，控制室內響起熱烈的掌聲。這臺集成大量精密零件的深海重器，成功通過“滴水不漏”的考驗。
據了解，本次完成總裝的水下采油樹是海油工程“擎海”品牌重要核心水下裝備之一。
在產業鏈層面，這場突破帶來的漣漪效應正在顯現。水下采油樹研發涉及機械、力學、材料、電子、信息化等多領域，帶動國內10余個專業的技術突破，整合100余家供應鏈企業，形成完整的水下裝備制造體系。
采油樹的研發仍在繼續，測試中心玻璃幕墻上，“走向深藍”的標語與遠處海天相接處的鉆井平臺交相輝映。
【責任編輯：張宇暉】