近日，中国海油下属海油工程特种设备分公司擎海水下总装车间门前，立起一座约3层楼高的水池，明黄色的水下采油树静静躺在池底。项目团队成员屏息凝神，注视着屏幕上跳动的压力曲线——这是我国首台自主研制深水水下采油树的气密性测试现场。
水下采油树是油气生产管柱与海底油气运输管道连接的重要枢纽，犹如井口“水龙头”，控制着油气开采速度，并对生产情况实时监测和调整，具备安全隔离储油层、保证井下作业安全等功能，是构建水下油气生产系统的基础设施。
本次测试的采油树携带可回收式计量调节模块，是目前国内水深最大、压力等级最高、温度适用范围最广的水下采油树，对打造自主可控的海洋油气装备体系、保障国家能源安全具有重要意义。
“压力”的考验
“加压！”水下采油树设计副经理郭兴伟紧盯监控屏发出指令，数字在众人屏息中攀升：5000psi（磅力/平方英寸）、8000psi、10000psi……随后保持在10000psi的数值上。
“10000psi，相当于690个大气压。”郭兴伟说。“你也可以想象成在一个指甲大小的位置上站好几只大象！”他补充道。
事先架设在水池中的12台摄像机从各个角度密切关注着采油树的情况。监控画面显示，在这样的极限工况下，每一个法兰、每一个密封面依然保持完美贴合。
随着压力数值定格，记录仪显示所有密封点泄漏量均在标准范围内。郭兴伟站在操作台前，手指轻触实时监测系统界面：“气密性测试其实是很直观的——哪怕冒一个泡都算失败。”云淡风轻的描述背后藏着千钧之力。此刻，深水采油树静静沉在水中。
破译密封“密码”
“在井口连接器、悬挂器这些关键部位，我们通过金属与弹性体复合密封技术，设置金属密封圈、非金属密封圈的多重屏障，增强可靠性。”水下采油树项目负责人刘海军介绍道，“这些自主研发的金属——弹性体复合密封圈相当于给每个接口上了‘双保险’，就像现代版本的榫卯结构，温度变化时金属与非金属材料互补形变，实现动态密封。”
可回收式计量调节模块（FCM）的密封技术突破也是一大亮点。项目团队将多相流量计与固定式节流阀集成于一个可回收式模块上。倘若采油树后续需要维修，现场人员无须打捞主体便可完成关键部件更换，在缩短作业周期的同时大幅降低成本。
FCM研发是这台深水采油树制造的重要环节，而多孔连接器的密封与锁紧设计则是其中的重中之重。“最难攻克的是多孔连接器同步密封。”刘海军指着FCM模块上形似“七星盘”的装置回忆。项目团队曾为此连续奋战数月，制作大量试验件，最终实现多孔同步对接和高压密封。“这相当于在高压水枪下完成微米级拼图。”刘海军说。
从实验室到深蓝
“压力加载至10000psi，稳压结束，各监测点无泄漏！”随着郭兴伟的报告，控制室内响起热烈的掌声。这台集成大量精密零件的深海重器，成功通过“滴水不漏”的考验。
据了解，本次完成总装的水下采油树是海油工程“擎海”品牌重要核心水下装备之一。
在产业链层面，这场突破带来的涟漪效应正在显现。水下采油树研发涉及机械、力学、材料、电子、信息化等多领域，带动国内10余个专业的技术突破，整合100余家供应链企业，形成完整的水下装备制造体系。
采油树的研发仍在继续，测试中心玻璃幕墙上，“走向深蓝”的标语与远处海天相接处的钻井平台交相辉映。
