探?!按髧?guó)重器” 放大青島海洋裝備優(yōu)勢(shì)
中石大海洋物探及勘探開發(fā)裝備國(guó)家工程研究中心擁有多套國(guó)內(nèi)唯一、國(guó)際領(lǐng)先的高端科研設(shè)備
探?!按髧?guó)重器”,放大青島海洋裝備優(yōu)勢(shì)
海洋是青島最大的特色和優(yōu)勢(shì)。駐青高校中的諸多涉海高端實(shí)驗(yàn)裝備、先進(jìn)技術(shù)為這座海洋科研重鎮(zhèn)增添了向海圖強(qiáng)的底氣。
前不久,中國(guó)石油大學(xué)(華東)投入使用一套六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái),它是個(gè)“大家伙”,長(zhǎng)寬各6米、高4.5米,承載力高達(dá)25噸,是目前國(guó)內(nèi)最大的低噪聲、高動(dòng)態(tài)范圍的電動(dòng)振動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。該平臺(tái)可以模擬風(fēng)浪震動(dòng)等各類復(fù)雜海洋環(huán)境,檢驗(yàn)浮式設(shè)備的工作狀態(tài)、工作性能,加快海洋工程裝備的設(shè)計(jì)開發(fā)。
實(shí)際上,六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)僅是中石大海洋物探及勘探開發(fā)裝備國(guó)家工程研究中心(以下簡(jiǎn)稱“中心”)百余臺(tái)(套)高端科研設(shè)備之一。該中心是我國(guó)海洋物探勘探開發(fā)裝備領(lǐng)域唯一的國(guó)家工程研究中心,擁有多套國(guó)內(nèi)唯一的高端科研設(shè)備,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,堪稱“大國(guó)重器”。多年來,中心聚焦海洋勘探開發(fā)和海洋油氣裝備等領(lǐng)域突破創(chuàng)新,推動(dòng)了海洋勘探開發(fā)先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散,多項(xiàng)海洋高端裝備制造、海洋資源勘探領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)成果均落戶青島,助推青島持續(xù)放大海洋裝備產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)。
多套設(shè)備國(guó)內(nèi)唯一國(guó)際領(lǐng)先
海洋裝備是認(rèn)識(shí)、開發(fā)、利用和保護(hù)海洋的重器,也是支撐海洋科學(xué)研究、海洋資源開發(fā)的關(guān)鍵“硬件”。作為駐青高校,中石大的海洋物探及勘探開發(fā)裝備國(guó)家工程研究中心立足青島、面向全國(guó),成為海洋科技的重要?jiǎng)?chuàng)新策源地。
據(jù)了解,海洋物探及勘探開發(fā)裝備國(guó)家工程研究中心前身為2016年9月國(guó)家發(fā)展改革委批準(zhǔn)建設(shè)的海洋物探及勘探設(shè)備國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室。2021年12月該實(shí)驗(yàn)室納入新序列國(guó)家工程研究中心。中心聚焦“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)和“被禁運(yùn)”的海洋油氣重大成套核心裝備,開展海洋物探、勘探、鉆采、井控、固井及井下等關(guān)鍵核心技術(shù)、先進(jìn)成套裝備和關(guān)鍵基礎(chǔ)部件的研發(fā)與工程應(yīng)用,重點(diǎn)解決我國(guó)海洋油氣勘探開發(fā)裝備欠缺、海洋環(huán)境下設(shè)備驗(yàn)證能力不足等問題,是青島在經(jīng)略海洋國(guó)家戰(zhàn)略當(dāng)中的重要科研力量。
在中心海底鉆機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi),一根長(zhǎng)10余米、直徑約0.2米的“鋼柱”格外引人關(guān)注,這實(shí)際上是一套集成了永磁直驅(qū)電機(jī)、鉆頭等部件的海底鉆井系統(tǒng)核心裝備——永磁直驅(qū)電動(dòng)鉆具。目前主流的海洋鉆井是利用海上鉆井平臺(tái)的柴油機(jī)或電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆桿,帶動(dòng)頭部的鉆頭在海底掘進(jìn),由于鉆桿長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米甚至數(shù)千米,會(huì)耗損大量能量,造成資源浪費(fèi)。“永磁直驅(qū)電動(dòng)鉆具具有低轉(zhuǎn)速、大扭矩的特點(diǎn),將該設(shè)備布放到海床后,通過連續(xù)管與其連接提供電力,驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鉆頭向深地掘進(jìn)。這不僅可以節(jié)省能源,還可以減少海洋環(huán)境變化帶來的影響,從而提升作業(yè)效率?!焙Q笪锾郊翱碧介_發(fā)裝備國(guó)家工程研究中心副主任高平發(fā)介紹。
中心海洋動(dòng)力微波實(shí)驗(yàn)室正在加緊施工,即將開始注水試驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)室的海洋動(dòng)力環(huán)境微波觀測(cè)實(shí)驗(yàn)水槽是國(guó)內(nèi)首個(gè)將大型風(fēng)浪流水槽裝入微波暗室的綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),具備同類水槽中少有的風(fēng)浪流和海洋內(nèi)波雙工況切換功能,是國(guó)內(nèi)首個(gè)能同時(shí)造風(fēng)、浪、流、內(nèi)波的水槽,綜合技術(shù)能力處于國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平?!皩?shí)驗(yàn)室能夠?qū)崿F(xiàn)多種條件下的海洋動(dòng)力過程模擬及其觀測(cè)實(shí)驗(yàn),服務(wù)于海洋動(dòng)力過程研究、微波遙感觀測(cè)等,為海洋科學(xué)、遙感探測(cè)、微波技術(shù)等研究提供先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,比如可以驗(yàn)證海洋衛(wèi)星觀測(cè)設(shè)備的觀測(cè)效果等?!惫ぷ魅藛T介紹。
目前,該中心擁有重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備100余臺(tái)套,其中海底連續(xù)管鉆機(jī)試驗(yàn)系統(tǒng)、永磁直驅(qū)電動(dòng)鉆具、六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、深水泥漿舉升室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)裝置、海洋平臺(tái)升沉補(bǔ)償裝置、全電采油樹控制系統(tǒng)、基于電磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)缺陷檢測(cè)系統(tǒng)、氣體泄漏與擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等設(shè)備為國(guó)內(nèi)唯一,處于國(guó)際領(lǐng)先水平。這些高端、前沿的實(shí)驗(yàn)設(shè)備讓青島在海洋物探及勘探開發(fā)領(lǐng)域處于國(guó)內(nèi)“領(lǐng)頭羊”的地位,也為青島海洋裝備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的科研、技術(shù)支撐。
200余項(xiàng)核心技術(shù)落地應(yīng)用
科研成果的轉(zhuǎn)化和落地是科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的重要環(huán)節(jié)。中心在持續(xù)推動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、技術(shù)研發(fā)的同時(shí),也在促成相關(guān)成果與青島的海洋裝備產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合,讓青島這一優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)集群實(shí)現(xiàn)迭代升級(jí)。
今年3月,山東與跨國(guó)公司合作懇談會(huì)“高端裝備合作專場(chǎng)”在北京舉行,會(huì)上3個(gè)高端裝備重點(diǎn)項(xiàng)目簽約落地,其中高端鉆采裝備研發(fā)生產(chǎn)基地項(xiàng)目落戶西海岸新區(qū),計(jì)劃總投資約10億元。項(xiàng)目由中石大聯(lián)合新加坡飛亞石化共同設(shè)立,主要建設(shè)永磁電機(jī)直驅(qū)式鉆采油氣裝備的研發(fā)及生產(chǎn)基地。
項(xiàng)目的關(guān)鍵核心技術(shù)就源自于海洋物探及勘探開發(fā)裝備國(guó)家工程研究中心主任肖文生教授團(tuán)隊(duì)。項(xiàng)目建成后,年產(chǎn)值預(yù)計(jì)超5億元,年納稅超5000萬(wàn)元,將有效解決我國(guó)斜井、水平井以及高黏稠井開采難度大、成本高的現(xiàn)狀,推動(dòng)油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)以及“綠色油田”“數(shù)字油田”建設(shè),引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)提升,對(duì)我國(guó)參與國(guó)際能源競(jìng)爭(zhēng)具有重要戰(zhàn)略意義。
這是該中心成果應(yīng)用的一個(gè)縮影。中心以“科技特區(qū)”模式創(chuàng)新體制機(jī)制,以項(xiàng)目牽引、開放式運(yùn)行、聯(lián)合攻關(guān)等方式,強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研用合作和學(xué)術(shù)交流,加快成果落地。
多年來,中心研發(fā)了海洋深水鉆井井噴預(yù)防和主動(dòng)控制關(guān)鍵技術(shù)與裝備,形成了海洋凝析氣田勘探理論體系,解決了海洋復(fù)雜油氣藏地震描述和識(shí)別世界級(jí)難題,攻克了制約高含水油田采收率提高、自升式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)與建造、復(fù)雜環(huán)境下油氣生產(chǎn)管柱與集輸管道安全、深水柔性海管設(shè)計(jì)制造、深水鉆井隔水管設(shè)計(jì)與制造、鉆井中聲波遠(yuǎn)程探測(cè)成像、海洋地質(zhì)勘探導(dǎo)航定位等關(guān)鍵核心技術(shù)。目前,中心已有200余項(xiàng)核心裝備關(guān)鍵設(shè)計(jì)制造先進(jìn)技術(shù)和工藝推廣應(yīng)用于數(shù)十家海洋工程和石油裝備制造企業(yè)。其中以海洋高端裝備制造、海洋資源勘探等為代表的關(guān)鍵技術(shù)成果均在青島落地生根,一系列成果的轉(zhuǎn)化落地充盈了青島海洋裝備產(chǎn)業(yè)集群,加快了青島海洋產(chǎn)業(yè)的升級(jí)。
未來,中心將布局研究智能、綠色、全電、超深水海洋油氣勘探開發(fā)技術(shù)與裝備,建設(shè)產(chǎn)業(yè)鏈缺失的海洋油氣裝備測(cè)試認(rèn)證體系,將國(guó)家工程研究中心建設(shè)成為集海洋油氣及海域天然氣水合物勘探開發(fā)、海底礦產(chǎn)開發(fā)、海洋清潔能源開發(fā)利用、海洋資源環(huán)境監(jiān)測(cè)于一體的科創(chuàng)平臺(tái),創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)自主可控和核心裝備自主配套,助力青島形成海洋裝備產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢(shì),為經(jīng)略海洋提供“大國(guó)重器”。(青島日?qǐng)?bào)/觀海新聞?dòng)浾?王世鋒 實(shí)習(xí)生 趙一婧)