我国水下生产系统测试技术进展(4)

关于水下生产系统海试技术，国内已初步具备部分水下生产系统设备（水下采油树、水下管汇等）的海试设施条件，但受技术、组织等因素影响，国内各有关单位的海试技术各具特点，且尚无权威海试基地平台，这给后期工程化示范应用带来一定风险。据此，应在完善当前已有海试设施的基础上，建立符合我国水下生产系统测试技术实际情况的海试标准，同时搭建满足不同水深要求的浅水及深水海上试验场。此外，应在进行海试前评估气候、海流等环境条件及海上渔业、运输作业对海试的影响，保证海试试验的连续性，确保海试数据的可靠性。

需要指出的是，对于水下全电式控制系统、水下增压系统、水下分离系统等水下生产系统前沿领域设备，我国当前仅处于关键技术研究阶段，尚不具备自主研制及测试能力。但是，作为水下生产系统的发展方向，应在其关键技术研究阶段积极部署测试技术的攻关工作，形成一套完整的设备研发、设计、制造及测试的设计体系文件，为后期工程化示范应用及设备的工业化生产提供技术保障。

4 结 语

水下生产系统是海洋油气田开发的重要模式，开展水下生产系统关键技术研究，形成具有我国自主知识产权的水下产品技术体系，对推进我国海洋石油开发事业进程具有重要意义。作为水下生产系统设备正常运行的保障，水下生产系统测试技术应受到重点关注。当前，我国已基本完成水下生产系统的自主测试工作，但测试标准体系尚不健全，测试试验技术尚不完善、权威测试试验场地尚不具备，且测试与后期工程化示范应用的结合模式亦需探索。水下生产系统测试技术将是我国海洋油气开发领域中一个长期和重点的攻关方向。

韩云峰 男，1990年生，博士，工程师。主要从事海洋石油天然气开发工程研究与设计。

安维峥 男，1979年生，高级工程师。主要从事海洋石油天然气开发工程研究与设计。

洪 毅 男，1966年生，教授级高级工程师。主要从事海洋石油天然气开发工程研究与设计。

0 引 言

在海洋油气资源开发中，水下生产系统以其可靠性高、能有效降低平台负荷等优势而得到广泛应用。它由水下控制系统、水下井口、水下采油树及脐带缆等组成。在上述水下生产系统设备制造和组装后需进行测试和试验，监测其在模拟真实环境条件下的失效情况，明确失效原因，并及时采取修复措施，以保障产品质量。因此，开展水下生产系统测试技术的研究和规范水下生产系统测试程序，对保证该系统的平稳运行具有重要意义。

在API 17及ISO-系列水下生产系统设计标准中，对水下生产系统测试提出了明确要求[1-12]。测试项目包括合格性测试（qualification test, QT）、工厂验收测试（factory acceptance test, FAT）、扩展工厂验收测试（extended factory acceptance test, EFAT）、系统完整性测试（system integration test, SIT）及现场接收测试（site received test, SRT）[13-16]。其中，QT系指针对水下生产系统设备每个原始组件的测试；FAT为在设备出厂前对其所有部件及整体的功能测试，该测试作为设备供应方及接收方在产品交接过程中的重要步骤，需交接方客户代表参加测试的现场见证；EFAT系指水下生产系统设备间的界面接口测试，如连接压力测试、可回收模块的更换试验及锁紧/解锁机构测试等；为保证各供应方提供的水下生产系统设备（水下管汇、水下控制模块、水下阀门等）之间的正常通讯及液压、电力传输，从评估水下生产系统总体可操作性的角度出发，需要开展SIT，以确保水下生产系统整体功能的安全运转；当水下生产系统设备到达接收方场地后，应开展包括设备开箱验收、设备机械功能及液压功能测试在内的SRT，确认设备在运输过程中未受到机械损伤或出现功能失效。对于技术较为成熟的水下产品，无需再进行其原始组件的测试，通过FAT、EFAT、SIT及SRT即可投入实际生产应用；对于包含新技术研发或首台（套）应用的水下产品，由于其技术成熟度水平相对较低，为严格保证产品运行的可靠性，必须从制造源头做好质量监督工作。因此，需在加工开始阶段严格执行原始组件的测试（QT），在认证通过后才可进行后续FAT、EFAT、SIT及SRT相应工作。此外，在SRT结束后，对于新研发的设备理应进行现场海上测试工作，以评价其在真实海洋环境中的运行情况，并为后期在海洋油气田的实际应用提供工程经验。

我国水下生产系统研究起步相对较晚。长期以来，水下生产系统关键设备严重依赖进口，极大制约了我国海洋油气资源开发技术的发展。近年来我国在水下生产系统领域技术方面不断进步，已基本具备500 ~ 1 500 m水深级水下生产系统设备自主研发、设计、制造及测试的能力[17]。为打破外国技术垄断，除加快更深水级、更前沿的水下生产系统设备的自主研制技术体系外，建立配套的、权威的水下生产系统测试技术体系非常重要。据此，本文基于水下生产系统设计标准中对设备测试内容的要求，详细梳理了当前国内水下生产系统测试技术现状，针对国内水下生产系统测试现状，建议制定统一的测试标准及建立权威的测试及海试基地。

文章来源：《测试技术学报》 网址: http://www.csjsxbzz.cn/qikandaodu/2021/0622/1072.html