我国水下生产系统测试技术进展(7)

图5 水下采油树外压试验高压舱

图6 水下采油树弯曲载荷试验机

2.4 水下管汇

目前国内制造的水下管汇已可集成SCM、水下多相流量计、水下阀门及水下连接器等设备，并已具备开展水下管汇FAT、EFAT和SIT的能力。在水下管汇的FAT测试阶段，依托试验用HPU、压力温度传感器、直板清管器等设备（详细信息见表5），可完成包括管道清管和通球测试、工艺管道系统的保压测试，以及阀门功能和泄露测试等工作[20]；借助ROV或简易ROV（Dummy ROV），可在EFAT阶段模拟水下管汇阀门操作、飞线插拔、水下连接器操作等相关动作。在SIT阶段中，已掌握如图7所示的利用水下管汇SCM控制阀门等设备开关动作的能力。此外，通过调配工程施工船与ROV等设施，国内已可开展水下管汇的海上试验工作，如图8所示。

表5 水下管汇主要测试设备信息序号设备名称试验项目测试设备参数 1试验用HPU液压控制回路压力测试与清洗高压压力：34.47 MPa 冲洗压力：3 ~ 5 MPa 冲洗流量：2.4 m3/h 2温压一体传感器工艺管道系统保压测试温度范围：-40 ~ 180℃ 压力范围：0 ~ 15 000 psi 3直板清管器管道清管和通球测试清管器外径：0.264 m 清管器长度：0.42 m

图7 水下管汇集成测试

图8 水下管汇海试

3 我国水下生产系统测试技术展望

如上所述，在水下生产系统关键设备国产化研制任务的推动下，我国已基本具备水下控制模块、水下多相流量计等设备的测试能力，已配备相关试验设施和建立试验验证中心，水下生产系统测试技术较为完备且日趋成熟。但需要指出的是，当前水下生产系统设备试验验证工作多在各设备供应商等多方参与下，特别是国际第三方船检机构的全程见证下取证。对于技术成熟度相对较低，尚未达到工程化示范应用要求的国产化水下产品，如何制定基于我国水下生产系统设备研制现状的测试标准仍需进一步探索。此外，虽然当前我国水下生产系统设备研制企业多可开展产品的QT、FAT及EFAT等测试工作，已具备相应的测试试验设备，但各企业间测试设备的技术参数存在较大差异。此外，现阶段国内正同步开展水下生产系统测试设备的设计及制造工作，已完成测试工程样机的研制，其测试功能及可靠性有待进一步验证。因此，除规范水下产品的测试程序外，还需规范水下产品测试设备的技术参数要求，保证测试结果的高准确性与宽认可度。最后，做好水下生产系统测试与实际油气田工程化应用的技术衔接，以及在工程化应用过程中适时开展在役水下生产系统设备的检测及维修，对完善我国水下生产系统测试技术体系、延长水下生产系统设备的持续正常运行周期具有重要的价值。

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。

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