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深水钻采团队进行采油树测试作业。

水下团队在甲板测量油管挂密封尺寸。

深水钻采团队进行采油树海上安装作业。海油发展供图

浅水采油树在水下实验室测试。

浅水水下采油树吊装下水。威飞海洋供图

北纬17度33分，东经108度35分，南海乐东22—1气田。经由国产深海采气树，天然气源源不断涌入海底管汇送上陆地，化作灶头的火，点亮万家，悄然影响我们的生活。

水下采油树和采气树是深水油气田开发的关键设备，两者有诸多相似之处，是用于连接地层深处油气和外部运输管道，像一个智能“水龙头”控制着油气开采速度，并实时监测和调整生产情况。这两种关键设备涉及数十项尖端技术，设计难度大且加工制造工艺要求高，全球仅有少数几家公司掌握其设计制造能力。近年来，通过联合攻关，国内企业解决了“卡脖子”问题，写下科技自立自强故事。

我们是如何完成科研攻关的？这对端牢能源饭碗有何意义？记者进行了采访。

从0到1

国产水下采油树近年来捷报频传：

2021年5月，中国自主研发的首套浅水水下采油树系统在渤海海试成功，14个月后成功投产；

2022年6月，中国首套国产化深水水下采油树在海南投用；

今年2月，首套在国内完成总装的1500米级深水水下采油树于澄迈油服1号园区交付投产，成为陵水25—1气田开发项目的主要装备之一；

…………

这，是自主创新的智慧与汗水结出的硕果。

5年前，36岁的控制技术专家张嵘，接到一个“跨界”任务——开展深水水下采油树安装及修井控制系统设计攻关。

深水水下采油树安装及修井控制系统，是深水水下采油树的“大脑”。2019年7月，由中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司牵头申报相关课题通过，设计攻关拉开序幕。

设计团队仅有4人，均为人工举升控制技术出身。在以往的深水完修井作业中，国外服务商禁止中方人员进入深水水下采油树水下控制单元。“我们从未接触过这个系统，甚至从来都没见过深水水下采油树，是纯‘小白’。”项目经理张亮说。

水下采油树要在水深超过500米、温度低于6摄氏度的海底低温高压环境中稳定工作20年，同时实现对气井生产油气流的精准操控，这对装备的设计水平和建造技术提出了极高要求。

几名年轻人一头扎进资料库。查阅国外专业文献400余篇、行业标准规范20余项，从酷暑到严寒，从天津临港车间到惠州大亚湾基地，他们数月如一日挑灯夜战。2021年5月，他们完成了主控站硬件系统详细设计，形成1000余张图纸，提交挪威船级社送审设计规格书68份。

“整个系统像被女娲吹了口气的泥人一样，在我们手中活了！”张嵘说。2021年12月，系统完成所有功能验证。

在安装及修井控制系统中，如果说主控站是“大脑”，作为核心驱动设备的液压单元（HPU）就是“心脏”。“我们攻克了机电仪耦合系统集成测试、长距离液压输送和系统清洁度保障工艺，液控单元设计压力等级较进口设备提高3倍，实现国内全海域操作压力覆盖。”HPU设计研发课题负责人屈少林说。

2021年10月，中国首套自研深水水下采油树安装及修井控制系统核心装备下线，中国海油拿到首个这一系统的挪威船级社认证证书。

历时3年，经过联合攻关，水下生产、水下控制、水下监测等多项关键技术取得突破，国内企业终于掌握了深海采油树设计、制造、测试及安装技术。2022年5月11日，首套国产化深水水下采油树在海南莺歌海海域完成海底安装，6月投用，标志着中国深水油气开发关键技术装备研制迈出关键一步。

齐头并进

在深海采油树艰苦攻关的同时，另一支团队正对浅海采油树发起攻关。

距离海平面100米以内的水域，被称为浅水水域。在此深度的油气田开发多采用水上平台的方式进行生产，但在典型的浅水水域渤海，航运繁忙、渔业发达，油气田开发协调较为困难。油气资源储备量很高，利用率却不高。渤海受通航影响制约的油田有几十个，涉及数百口油井，每年几百万吨原油产量不能释放，受制约难动用的原油储量更是上亿吨。

研发浅水采油树就是为渤海海域特殊情况量身打造的方案。担此重任的，是一家民营企业——威飞海洋。

威飞海洋是一家生产水上油气开发设备的企业。由水上平台转为水下生产模式，无疑是全新的挑战。

相对于深海采油树，浅水采油树的研发会不会更容易？