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[技术]“海底工厂”应运而生


从2014年下半年开始 ， 国际油价的持续断崖式下跌给全球石油工业带来了沉重的打击 ， 除了出售油气资产、削减投资、裁员降薪等措施外 ， 各大石油公司也不约而同地采取了以科技创新推进公司降本增效的相关举措 。 就开发成本较高的深海油气资源而言 ， 追求更经济高效的新技术成为跨越开发屏障的必由之路 ， “海底工厂”这一新生事物也在此时应运而生 。
初识海底工厂
【[技术]“海底工厂”应运而生】挪威国家石油公司是“海底工厂”这一新概念的提出者 ， 也是海洋油气开发海底化的先驱 ， 其进行的项目涵盖了海底开发的所有主要类型 。 “海底工厂”是利用水下设备对从地层产出的流体在海底进行分离处理 ， 以提高油气最终采收率 ， 减少海面生产处理设施的投入 ， 减少对环境产生的影响 ， 从而实现海洋油气经济高效开发 。 它是一个集油气水三相分离技术、水下增压技术、处理后的原油存储海底以及产出处理后进行回注于一体的“水下油气处理厂” 。 从某种意义上讲 ， “海底工厂”可以看做是传统的水下生产系统的技术升级版 。
[技术]“海底工厂”应运而生
本文插图




相较于传统的水下生产系统 ， “海底工厂”有4项关键技术的突破 ， 分别是海底增压系统、海底气体压缩系统、海底分离与产出水回注系统、海底输配电系统 。 海底增压系统是海底工厂的核心 ， 可将海底采出来的油气举升至海上平台；海底气体压缩系统是实现挖潜剩余油气资源、提高气藏最终采收率的关键；海底分离系统可在海底实现油、气、水的分离；海底输配电系统的高可靠性对于未来海底工厂的成功应用具有非常关键的作用 。
“海底工厂”的分类
“海底工厂”将成为深水、北极和离海岸线更远的油气田开发的有效手段 。 为了能够适用于多种类型的海上油气田 ， 挪威国家石油公司2013年将海底工厂分为3类：褐色油田海底工厂 ， 绿色油田海底工厂和面向市场的海底工厂 。 褐色油田海底工厂旨在提高老油田的采收率、维持或提高产量 ， 海底增压与压缩是最为关键的技术 。 绿色油田海底工厂旨在实现海洋油气开发向更远、更深和更冷领域拓展 。 要做到这一点 ， 需消除油气从海底到处理工厂的瓶颈 ， 通过流动保障技术实现油气长距离输送 。 此外 ， 绿色油田工厂中的新技术还包含海底分离、天然气处理与增压、高黏度泵送及冷油传输等处理技术 。 面向市场的以需求为导向的油气处理和输送海底工厂 ， 在符合市场规范的情况下 ， 根据不同开发对象对模块进行灵活组合 ， 以满足不同类型油气田开发需求 。 面向市场的海底工厂可以应用于北极油气开发和利用现有气体输送系统的油田开发 ， 2020年之后将可能成为现实 。
“海底工厂”的应用前景
我国南海油气资源极其丰富 ， 石油地质储量约在230～300亿吨之间 ， 70%蕴藏于深海 ， 但深水区域特殊的自然环境和复杂的油气储藏条件决定了深水油气勘探开发具有高投入、高回报、高技术、高风险的特点 。 “海底工厂”可节约更多的能源 ， 从而提高能源效率 。 由于它对于水深的要求不敏感 ， 且不受海面恶劣风浪环境的影响 ， 其安全性高 ， 适用范围广 ， 是深水和恶劣环境下油气田开发技术的一个重大突破 ， 在未来极地冰区的海洋油气开发中也有广阔的应用前景 ， 将成为北极等恶劣环境、深水卫星油田开发的有效手段 。
“海底工厂”或将为我国深水油气田经济高效开发提供一个不错的选择 ， 但它的成功应用需要石油公司与设备制造厂商的共同合作 。 目前 ， 国外在这方面已经取得了一些阶段性成果 ， 而我国在这方面才刚刚起步 ， 石油企业应通过加强国际交流与合作 ， 学习借鉴国外的成熟经验 ， 加快该领域的研究步伐 。
绕不开的四大关键


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