中青报·中青网见习记者 韩荣

“水下油气田开发对设备安全性和可靠性标准要求极高，一旦发生泄露问题，将对海洋生态造成严重损害。作为我国首台套应用于渤海油气田开发的国产水下控制系统，对我国实现高端海洋油气关键装备国产化有重大意义。”近日，由中海油研究总院有限责任公司（中海油研究总院）联合哈尔滨工程大学研发的水下油气开采“最强大脑”——水下生产系统核心控制装备完成交付，并将应用于渤海油气田开发项目。

渤海石油矿藏丰富，但海上航道纵横，无法采取传统的海上平台的开发模式，而使用水下生产系统实现海底油气开采，并将油气输送到远距离海洋平台是最佳途径。在复杂的海底环境中，如何安全可靠地实现对油气开采装备的控制是核心关键，这项核心技术业内被称为水下控制模块（SCM）。

水下控制系统的核心技术和装备一直被欧美少数几家公司垄断，其中水下控制模块（SCM）是水下控制系统的“大脑”，是集机、电、液、光一体化的设备，核心部件都要通过高温、高压、高强度冲击振动的测试，需要解决很多学科难题。

2019年，研究团队接下渤海油气田项目水下控制系统装备研发重任。为了攻克尖端难题，研究团队科研人员和10多名研究生一宿一宿地泡在实验室和工厂里。

水下控制模块在液压上要求所有液压元器件特别是液压集成阀板承受10000psi的高压，不能有一丝一毫的渗漏。经受住如此高压，才能满足设备水下作业需求条件。“这些直径8mm液压接头，要承受700多公斤的重压，相当于两个世界举重冠军的举重成绩。”中海油研究总院高级工程师安维峥说。

除解决水下控制模块（SCM）的技术难题，渤海海生物生长快，泥沙含量大、海水浑浊和温差大的现实问题，同样为项目研发带来诸多挑战。为了防范海生物对设备的影响，课题组专门研究了渤海环境海生物的生长规律，并针对性地通过材料、涂层和防护结构防止海生物对设备的影响；渤海环境泥沙含量大、海水浑浊，能见度低，给潜水员水下操作带来很大困难，课题组和一线潜水员沟通，从设备操作标识、操作灵活性等方面优化了操作接口；渤海环境温差大，对系统的硅油补偿提出了更高的要求，项目组通过选择特种硅油，扩大补偿囊体积和减少补偿空间等方法解决了温差大造成的补偿难题。

“从水下控制模块的原理样机、工程试验样机、工程样机到实际应用装备，每一位科研人员都付出了很多，但最终结果是令人满意的。”课题组负责人、哈尔滨工程大学教授王立权说。

据悉，由中海油研究总院联合哈尔滨工程大学研发的水下生产系统核心控制装备各项指标达到国际同等水平，并通过挪威船级社（DNV）认证。

“浅水水下控制模块的研制成功，相当于中国水下油气生产系统有了自己的‘最强大脑’，开辟了浅水油气田的作业新模式，也突破了国外技术封锁，实现了海洋开发重要装备的国产化。”中海油研究总院院长、项目总负责人米立军说。