12月初,大港油田“小修自動化技術”項目繼獲得集團公司第三屆創新大賽工程專業技術比賽一等獎后,成功入選天津市企業典型創新案例百強榜單,以其良好的裝備性能、經濟效益和應用效果獲得行業內外的高度贊譽。如今的自動化修井現場,操作指令“一鍵下達”,機械臂抓取油管、液壓鉗自動上卸扣……修井自動化新圖景在大港油田徐徐展開。
推進修井自動化智能化,是井下作業行業的趨勢和未來,也是擺在大港油田面前的發展命題。大港油田結合行業發展趨勢和生產實際需求,開展小修作業自動化裝備技術攻關研發,近兩年來,推廣應用小修自動化設備71臺套,累計修井完井3785井次,打造出中國石油小修自動化先行示范區,繪就了井下作業變革發展新“井”象。
緊盯需求 改舊立新
重構小修作業運行模式
修井作業員工常年奮戰在野外一線,“夏天一身汗、冬天一身冰、平常一身油”,環境艱苦,勞動強度大。
作為走過60年勘探開發歷程的大港油田,原油穩產上產難度逐年增大,修井作業成為穩產拿油的手段之一。大港油田年均修井次數在4000井次以上,起下管桿總長度達2.4萬千米,相當于赤道長度的60%。在傳統作業模式下,修井員工常年與“鐵疙瘩”打交道,年拉運油管、摘掛吊卡總重量達124萬噸,增加了操作成本,安全風險也同時增加。
鑒于國外機械化修井設備技術成果主要應用于鉆井平臺、海洋平臺和陸地大修作業場景,聚焦到小修的技術成果相對較少,再加上國內小修自動化研究應用尚處于起步階段,在通井機、修井機兩個小修自動化領域中,90%以上的研發成果集中在修井機領域。因此,對于通井機占修井設備總數67.5%的大港油田來說,必須獨立開展研究,探索適合自身實際的小修自動化發展路徑。
變革勢在必行,大港油田把“自動化修井作業研究與配套應用”列為2022年的“揭榜掛帥”項目。大港油田井下作業公司作為“揭榜掛帥”單位,計劃利用兩年時間,在現有通井機、修井機基礎上,通過改造升級和增設輔助工具設備,攻關形成滿足生產需求、行業領先的自動化修井作業方式,以降低安全風險和勞動強度,提高經濟效益。
對標先進 實踐創新
形成大港特色發展路徑
設備既要安全可靠,還要滿足現場需求。大港油田井下作業公司組織專家成立項目團隊,了解國內外小修自動化發展現狀,結合傳統修井模式的“痛點”,深入一線收集需求建議,前往其他油田的修井現場調研,與高校、設備制造單位開展座談交流,對標行業前沿水平和發展趨勢,形成了機械替代人工的設備升級改造方案。
2022年8月,大港油田首套修井機自動化裝置研制完成。裝置在培訓實訓場開展為期一周的場地試驗,充分驗證了裝置的功能性、操作性、可靠性和安全性。同年9月5日,裝置開展現場試驗,完成了各工序的作業任務,實現起下油管井口無人化,測試平均每小時可起下管柱41根,現場作業人員由4人減至2人。同年10月,通井機自動化裝置現場試驗成功,全面開啟小修自動化轉型發展新篇章。
在加緊推進現場試驗的同時,大港油田結合井場條件和具體需求,跟蹤現場應用情況、優化改進裝置性能,形成由1套通井機自動化裝置、1套修井機自動化裝置,以及連續沖砂、自動灌注、一鍵搶噴等3種自動化配套技術組成的修井自動化作業裝置技術體系。2022年底,經過專家組現場驗證,小修自動化項目技術得分名列油田全部7個“揭榜掛帥”項目第一。與傳統模式相比,生產時效提升20%、成本降低20%、安全風險和勞動強度降低80%以上,各項指標在同行業中名列前茅,形成經濟、實用、輕量和具有大港油田特色的修井自動化作業裝置技術體系。
賦能升級 提速提效
打造智能修井示范區
經濟適用、易于操作、拆裝簡便,自動化裝置得到修井隊和操作員工的普遍認可,一線員工成為小修自動化的最大受益者。2023年8月,大港油田在完成裝置定型后,現場推廣通井機自動化裝置61套、修井機自動化裝置10套,占全部自有動力數的70%以上,當年完成修井作業1415井次,初步建成中國石油系統小修作業自動化示范區。
“通過操作面板、遙控器,就可指揮自動化設備完成起下管柱任務!表椖繉<也駢鄞航榻B,在起下管柱過程中,機械設備承擔了員工的大部分重復性勞動。通井機、修井機的自動化,使勞動強度較傳統模式分別降低超83%、93%。同時,解決了現有自動化裝置不能輸送泵桿、貓道不能三方位擺放等問題,推動修井作業由勞動密集型向自動化模式蛻變升級。
大港油田從設備日常操作使用、維護保養和長期穩定運行出發,編制行業標準1項、企業標準3項、操作保養規程13項,加快管理、維保和操作人才培養,推進修井作業提速提效和安全效益發展。項目申報國家發明****8項,獲得大港油田技術創效成果一等獎、2023石油化工行業設備管理與技術創新成果一等獎、第六屆設備管理與技術創新成果二等獎、第18屆北京發明創新大賽銅獎等榮譽。
作為區域油氣生產企業,大港油田緊扣集團公司高水平科技自立自強發展要求,著眼油氣生產需求、修井行業發展和一線生產實際,持續推進小修自動化技術改進創新、升級完善、規模推廣,致力打造行業先行示范,提高油氣開發綜合效益。