■ 江杰
从一个基层采油队,到建成一个采油厂,在一无科研机构,二无研究人员,三无学术积累,甚至都没有专门的研究岗位。到今天,他们却拥有55项首创技术,33项国家专利。
西北油田采油三厂,十年前,因为塔河油田扩边,以采油二厂采油三队为基础,共186人组建起来。十年间,该厂共生产原油产达1600万吨,连续两届蝉联中石化命名的“红旗采油厂”,它同时也是中石化“智能油田建设”试点单位。凭着“创新不止,敢为人先”的塔河精神,他们投身科研,敢于挑战,用自己对“硬核”技术的研究和消化引进,为油田发展提供了能量巨大的推动引擎。
研发,突围华山一条路
当西北油田用“缝洞成藏”理论成功破解塔克拉玛干沙漠石油勘探的难题,为世界石油勘探史增加了新的发现和理论之后,标志着这个难题留给了石油开发。在碳酸盐地质条件下,原油通过“缝”的通道,进入一个个“溶洞”内,埋藏深,高含硫,高温高压,递减快。当时的国内钻机施工能力才5000米,而储层却在6000米以下。6000米下的石油开采,国内没有,国际罕见。
一口一口油井在人们的一片欢腾里完成自喷之后,三、两年的时间,产量以惊人的速度锐减,控递减成了西北石油人一场旷日持久的“战争”。
厂总地质师刘培亮,在采油一厂开发所做了十三年油藏研究,又来采油三厂当地质老总,他说,塔河油田各个区块间,稠油、稀油、天然气都有不同的特点,对于同样的问题,一厂行之有效的妙法,到了三厂却难以奏效,或者基本无用。没有先例可借鉴,留给三厂技术人员的只有“华山”一条路,那就是靠毅力和勤奋去点燃智慧,靠心血和汗水去换取成功。
三厂的技术研究,开始于秦雪源进厂的那个时期。那时百端待举,创业维难。今年32岁的处理部副经理秦雪源,大学毕业分到三厂开发所,当时开发所刚组建,总共才5人,他报到来得早,实习期间就当了组长。
他说那时候的开发所,领导特别感性,喜怒无常,暴怒时,当众把人骂得恨不得自己抽自己,高兴时,恨不得抱着你狂吻。如果项目搞砸了,回到所里,上楼时,腿都发软。他说开发所让他从一个嘻哈少年变成了沉默的男人。秦雪源五年研究生涯,出来就担任了一个年集输180万吨原油的处理部主管运行的副经理。他庆幸自己的一生有过研究的经历,他说自己所有的能耐都是被骂出来。他没有觉得那时的领导有所谓的工作方法问题,那时候,每天都有数不清的问题追着赶着,所里又是一群稚气未脱,玩心未褪刚出校门的毛孩子。
三厂成立当年第一个科研项目叫《非对称不稳定注水》,即通过周期性改变注水量(方向)和注停时间比,使地层压力扰动程度、波及范围、驱替效率最大化的同时,形成段塞式驱替,避免注入水在流动优势通道形成连续水相导致水窜,改善开发效果,从而提高采收率。通过同时改变注水量及注停时间比,使注采过程与主次缝洞带驱油过程相匹配,从而达到最优注水效果。截至目前塔河采油三厂已对46口井实施非对称不稳定注水。
此后,《井组气驱提高采收率技术》、《单元压差变化曲线明确井组响应关系》、 《技术流势流线调整技术油藏分因素节点控制法》等等,具有三厂油藏特点的技术不但保证了生产的需要,而且获得了中石化,分公司的各种奖励。
在戈壁上,面对茫茫沙海,只有拼搏一条路通向石油时,他们实现了突围。
更让人感动的是,当技术人员进行科研攻关时,那些一线的工人师傅们,也在基层领域开始了技术改新。很多经验丰富的老师傅面对设备和装置的缺陷,基于自己对油田工作的了解, 开始了改革和创新。
在管理一区,新疆自治区命名的“国宏技改工作室”主持人杨国宏,带着一帮技校生、大学生搞起了小革新。仅老杨一人就获17项国家专利。原来的光杆密封器不能够自动关闭油气流通道,一区共有170口井,巡井的兄弟们每天都要巡4次,上边的盘根,次次都要把它紧一下,紧不住要换新的,基本上天天都要换。冬天皮肤脆,大家的手经常碰得血乎乎的,就这,还经常发生剌漏。老杨琢磨了一个叫“防喷型高压光杆密封器”的东西,把二级密封润滑腔上的倒流口进行改造,加入弹簧、阀座、凡尔球,通过弹簧、阀座、凡尔球与运行光杆接触,当光杆断脱后,二级密封润滑腔充满的油气将凡尔球顶在二级密封压帽的下球座上,起到阻隔二级密封润滑腔及下部油气窜出井口的作用。这样一来,20天才需要紧一次盘根。
在管理二区,有高级技师金化线领导的“金点子工作室”,他本人拥有13项国家专利。而油气处理部的“工人技师团”团长刘勇,主持的“污油池溢流墙”项目荣获采油厂技改革新银奖,他领导进行的三号联合站底水罐装置经过技改,每日成功回收罐内放空气4800方,回收放空气每年创效1782万元。
一线职工从事的研究工作,丰富了三厂科研的研究领域,推动了三厂的发展。
协作,他山之石可攻玉
刘培亮在谈起三厂科研发展的时候,说:要支持一个现代化的采油厂,需要在一个复杂的门类齐全的技术支撑、特别是在设备和装置方面,要满足需要,在标准化和特殊需要之间需要与很多科技公司和生产厂家携手合作,是正常的工作,也是加速三厂技术发展的一个途径。
作为科技分管领导,刘培亮每年都要根据技术需要,筛选项目,并和十多家不同的合作伙伴谈合作,他觉得技术合作,不但能够技术难题,而且也能扩大技术视野,同时这还是一条培养自己技术队伍的重要途径。
五年前,托甫区块所用的常规杆式泵最大下深只有2500米左右,为满足油井深抽提液需要,降低自然递减率,常规杆式泵逐步进入极限状态运行,频繁断杆。仅2011-2014年初,采油三厂共发生抽油杆断裂59井次,造成巨大的措施费用。
于是,他们与生产厂家一起成立项目组,联合攻关。技术人员首先要解决杆式泵的材质问题。杆式泵分泵筒总成、柱塞总成、球阀总成、泵座四大部件。传统的材质是不锈钢,改用强度高于不锈钢2倍以上硬质合金材料取代,使杆式泵的承载能力提高了200%。同时,通过增加泵筒壁厚、泵座壁厚,使杆式泵抗内压强度由30多兆帕增加到近50兆帕,改造后可下深4400米,达到国内油田杆式泵泵挂最深。泵深难题解决后,技术人员反复研究,将杆式泵的最大冲程延伸到7.2米,增加了30%,成功设计制造出了国内杆式泵排量最大的56毫米大泵径杆式泵。在S116-1井,通过杆式泵的动力作用,油杆直达井底6350米的深度,无任何遇阻。后在低产井TP7-3井组下运用后,连续高产452天,累计增油1.7万吨。从攻关到成功,仅用了半年时间,实现了国内油田杆式泵排量最大,并在油田全面推广使用。该项目获得国家发明专利。
小的合作小到一个泵挂,大的合作则可以是整套装置。三厂油气处理部的三号联合站,原采用碱洗混轻脱硫工艺来解决原油高含碱问题,用碱量大,环保风险高。他们和厂家一起创新研发出混烃物理脱硫新工艺。该工艺采用物理分馏原理,可将混烃中的硫化氢、甲硫醇等易挥发硫化物分离出来,工艺简单成本低,避免了废弃碱液的产生。该装置每年可处理中质油180万吨,凝析油50万吨,并能额外增加高附加值产品轻烃和液化气,年增效益两千余万元。
更重要的是通过参与这个项目组的攻关,一支精通过程装备与控制工程的队伍建立起来了,为此后的装置运行准备了技术力量。
引进,第一只螃蟹味道鲜
传统石油行业要提升技术水平,不仅需要纵的独立自主,同样需要横的直接移植,拿来主义成了弯道超车的策略之一。刘培亮说,在这人迹罕至的荒凉戈壁上信息闭塞,孤立无援,技术的引进,消化和吸收,我们需要更主动,更大胆,更投入。技术决策者要有胸怀,胆量和眼光,执行者要有学习能力,创新精神。三厂人近五年的大手笔,就是领先国内同行,第一家开始实施油田智能化建设。
他们把智能化分划分为三个阶段,从前年建成10-6井站一体化示范点开始,他们走上了智能化1.0的道路。该井站智能集成了应用参数远程传输、抽油机远程启停、无人机巡线等新技术成果,成为管理计转站、单井、管线协调运行的指挥平台,运行时效提升60%,一年就可节约人工成本69万元。使被管理者向生产管理主体转变,优化工作流程,实现现场自主管理。站内人员及时掌握片区所有单井及管线运行动态,第一时间发现异常情况,实施故障巡检,提高异常处置时效,劳动生产效率提升30%。目前正进入的2.0阶段,则是采油工程地面的日常运行,靠智能化实现,智能向地下延伸,象油气藏描述、注采。然后向开发管理延伸,从配产、配效益、成本控制、盈亏平衡等等都通过智能化,通过量化分析,更精准,更细致,更科学的解决。而未来的3.0则是全面感知、全景生态、自动预警和智能优化。
在整个智能化过程中,整个板块的技术打包引进,技术外包加快了建设的进程,比如无人机巡线,由业务外包来完成,机器人,视频系统等等都是整体引进,收到了良好的效果。目前已12座计转站实现了无人值守,地面装置日常巡井维护已经改为故障维护,蓝领采油工,已经成了中控室的白领,大大地改变了石油生产的样貌。三厂人尝到了数字时代新技术的甜头。
从一张白纸到小有成就,三厂技术人员对于做第一个吃螃蟹人早已不再有任何犹豫和疑惑。他们以更高的热情和兴趣,给自己也给那些新技术的持有者以机会。这两年,一些不成熟的,还在试验阶段的新技术持有单位和厂家纷至沓来。有的获得了突破,三厂成了第一个受益者,那就谈合同,论价格,直接落地引进。比如无人值守掺稀系统。连试验,带样车,他们把自己的第一,直接给了三厂进行。如果没有成功,又阮囊羞涩,三厂也会出一部分实验费用。即使彻底失败,三厂也会给他们送去安慰和鼓励。
刘培亮说:三厂的技术人,要永远走在新技术的前列,不怕失败,敢于探索,还要富于情怀,对一切为社会进步奉献心血和智慧的奉献者,满怀敬意。