摘要:油氣資源作為不可再生能源,其數量日益短缺。深海擁有大量的資源,很多專家將目光放到了海上,并通過建立深海空間站的方法,開發海上的油氣資源,使其能夠促進我國的快速發展。本文結合深海空間站的現狀,結合實際的技術,對海上油氣田開發技術進行了研究,為開展海上油氣資源開發工作提供指導,具有重要意義。
關鍵詞:深海空間站;油氣資源;油田開發;技術難點
引言
深海地域廣闊,具有豐富的油氣資源。在技術不斷完善過程中,深海油氣資源開發已不是幻想,就目前階段而言,深海油氣資源開發可通過管道運輸、水下生產的組合應用,對油氣資源進行輸送。而深海空間站在海上油氣資源開發中發揮著巨大的優勢,能夠實現周期性的資源開發,具有十分廣闊的發展空間,需要不斷對其進行完善。
一、深海空間站建立背景分析
我國對深海空間站的研究始于上個世紀九十年代,經過十多年的研究,建立了深海能源開發空間站。該空間站能夠在海底3000米深度保障人們的生活,可以支持設備的正常運轉,油氣采集、油氣運輸均在海底進行,通過管道運輸至陸地。我國在2012年建立了可移動工作站模型,能夠在水下逗留16個小時左右,并可以承載十數名人員。目前,深海空間站的研究還處于完善階段,但已經能夠支持日常的油氣開采工作,并已經與智能技術、自動化技術進行了融合。在2013年,深海移動空間站已經完成總裝,并進行了水池試驗,已經可以應用到具體資源采集之中[1]。
二、深海空間站在油氣田開發中應用
(一)深海空間站應用原理分析
空間站包括生活區域、供電區域、熱站區域、控制中心區域等,由以上多個功能模塊的聯合作業,為油氣資源開發提供便利條件。深海空間站的建立涉及到結構力學、工程系統知識、材料學等知識,由于空間站會承受海底的水壓,在水源的長期侵蝕中,會導致其結構性存在問題。基于此,在深海空間站監理與應用過程中,需要從材料、結構角度出發,充分考慮海底的環境,并對其進行試驗,保障其可以支持在深海地區長期的運作。由于我國技術還不夠完善,在油氣資源開發效率、開發效益上還存在一定的問題,但作為一種前沿技術,將壓殼體、穿梭裝置與深海空間站的進行融合,能夠保障其穩定性、安全性。此外,通過水下供電系統的安裝與設置,結合水下對接技術,能夠保障陸地與水下的溝通,實時觀察深海空間站的運行狀況。而在油田開發中,深海空間站通過管道運輸的方式,將海底的油氣資源采集,并通過泵力系統,將其傳輸到陸地上,在陸地對原始油氣資源進行加工處理,將其應用到人們的日常生產生活之中[2]。
(二)深海空間站壓殼設計應用
中國已經成為海底資源探索成功的第五個國家,由于深海壓力十分巨大,溫度也會有所差異,其溫度已經逐漸趨于結冰的狀態。基于我國對深海空間站的研究,通過壓殼設計的方式,并結合物理強度較高、化學性能比較良好的材料,可以滿足空間站的運行需要。在海上油氣資源開發中,僅僅可以對臨海淺層的油氣資源進行運輸,但深海的資源更加豐富,質量具有很強優勢,通過壓殼設計模型,能夠潛入到數千米的深海之中,為油氣田的開發奠定良好的基礎。我國在2012年建立了潛水空間站模型,而真正的空間站尺度要更大,密封性能要更好,能夠長期承受深海的壓力,并可以接觸到海底陸地,通過管道運輸、注井壓力采集的方式,實現油氣田資源的開發。
(三)水下對接技術應用
完善水下資源開發與陸地指揮工作的完美對接,具有很強的難度,若想保障深水空間站能夠與陸地進行對接,需要對深海空間站的結構進行完善,應用穿梭運載裝置,實現資源對接、信息對接。我國在潛水器研究已經取得了長足的進步,“蛟龍號”潛水器能夠深入到海底7000米以上區域,并可以發揮運輸功能。而在11000米載人深海空間站應用與開發過程中,也為深海對接奠定了良好的基礎,能夠在保障資源對接運輸的基礎上,保障整體結構不會損壞,在氣密性上也具有良好的優勢。基于此,在油氣田資源開發中應用深海空間站,需要保障空間站的穩定性,能夠保障艙體平衡的進行油氣田開采。基于此,在具體建設與應用過程中,需要保障整體對接的準確性,能夠實現水上水下的快速對接,為海底特殊環境下的油氣田開發作業,創造一個安全的環境,減少安全事故的發生。
結論
總而言之,深海空間站的建設與應用還面臨一定的問題,在技術方面,與發達國家相比,在深海空間站的利用上還具有一定的差距。基于水下對接、耐壓殼設計的空間站應用,能夠對油氣資源進行開采,但還具有一定的限制性因素,所以,我國需要加強技術資金投入,強化技術研究,提高海上油氣田的開采效率。
參考文獻
[1]孟麗.海上油氣田開發工程與陸地建設工程質量管理差異探討[J].中國石油和化工標準與質量,2018,38(05):13-14+16.
[2]李泳志,熊友明.海上油氣田開發前期地質方案設計的策略和技術[J].中國石油和化工標準與質量,2016,36(19):91-92.
作者簡介:唐昱(1993—),男,漢族,湖南邵陽人,學生,碩士在讀,單位長江大學石油工程學院,研究方向:油氣田開發。