大港油田推進(jìn)小修作業(yè)自動(dòng)化轉(zhuǎn)型發(fā)展紀(jì)實(shí)

 12月初，大港油田“小修自動(dòng)化技術(shù)”項(xiàng)目獲得中國石油集團(tuán)公司第三屆創(chuàng)新大賽工程專業(yè)技術(shù)比賽一等獎(jiǎng)。如今的自動(dòng)化修井現(xiàn)場，操作指令“一鍵下達(dá)”、機(jī)械臂抓取油管、液壓鉗自動(dòng)上卸扣……一幅修井自動(dòng)化的新圖景正在大港油田徐徐展開。

推進(jìn)修井自動(dòng)化智能化，是井下作業(yè)行業(yè)的趨勢和未來，也是擺在大港油田面前的發(fā)展命題。大港油田結(jié)合行業(yè)發(fā)展趨勢和生產(chǎn)實(shí)際需求，開展小修作業(yè)自動(dòng)化裝備技術(shù)攻關(guān)研發(fā)，近兩年來推廣應(yīng)用小修自動(dòng)化設(shè)備71臺(tái)套，累計(jì)修井完井3785井次，打造出中國石油小修自動(dòng)化先行示范區(qū)。

緊盯需求

重構(gòu)小修作業(yè)運(yùn)行模式

修井作業(yè)員工常年奮戰(zhàn)在野外一線，“夏天一身汗、冬天一身冰、平常一身油”，環(huán)境艱苦，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

大港油田年均修井次數(shù)在4000井次以上，起下管桿總長度達(dá)2.4萬千米。在傳統(tǒng)作業(yè)模式下，修井員工常年與“鐵疙瘩”打交道，年拉運(yùn)油管、摘掛吊卡總重量達(dá)124萬噸，增加了操作成本，安全風(fēng)險(xiǎn)也同時(shí)增加。

鑒于國外機(jī)械化修井設(shè)備技術(shù)成果主要應(yīng)用于鉆井平臺(tái)、海洋平臺(tái)和陸地大修作業(yè)場景，聚焦到小修的技術(shù)成果相對較少，再加上國內(nèi)小修自動(dòng)化研究應(yīng)用尚處于起步階段，在通井機(jī)、修井機(jī)兩個(gè)小修自動(dòng)化領(lǐng)域中，90%以上的研發(fā)成果集中在修井機(jī)領(lǐng)域。因此，對于通井機(jī)占修井設(shè)備總數(shù)67.5%的大港油田來說，必須獨(dú)立開展研究，探索適合自身實(shí)際的小修自動(dòng)化發(fā)展路徑。

2022年，大港油田把“自動(dòng)化修井作業(yè)研究與配套應(yīng)用”列為“揭榜掛帥”項(xiàng)目，計(jì)劃利用兩年時(shí)間，在現(xiàn)有通井機(jī)、修井機(jī)基礎(chǔ)上，通過改造升級(jí)和增設(shè)輔助工具設(shè)備，攻關(guān)形成滿足生產(chǎn)需求、行業(yè)領(lǐng)先的自動(dòng)化修井作業(yè)方式，以降低安全風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高經(jīng)濟(jì)效益。

對標(biāo)先進(jìn)

形成獨(dú)具特色技術(shù)體系

設(shè)備既要安全可靠，還要滿足現(xiàn)場需求。大港油田井下作業(yè)公司組織專家成立項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，了解國內(nèi)外小修自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合傳統(tǒng)修井模式的“痛點(diǎn)”，深入一線收集需求建議，前往其他油田的修井現(xiàn)場調(diào)研，與高校、設(shè)備制造單位開展座談交流，對標(biāo)行業(yè)前沿水平和發(fā)展趨勢，形成機(jī)械替代人工的設(shè)備升級(jí)改造方案。

2022年8月，大港油田首套修井機(jī)自動(dòng)化裝置研制完成。裝置在培訓(xùn)實(shí)訓(xùn)場開展為期一周的場地試驗(yàn)，充分驗(yàn)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(xiàn)場試驗(yàn)，完成了各工序的作業(yè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)起下油管井口無人化，測試平均每小時(shí)可起下管柱41根，現(xiàn)場作業(yè)人員由4人減至2人。同年10月，通井機(jī)自動(dòng)化裝置現(xiàn)場試驗(yàn)成功，全面開啟小修自動(dòng)化轉(zhuǎn)型發(fā)展新篇章。

在加緊推進(jìn)現(xiàn)場試驗(yàn)的同時(shí)，大港油田結(jié)合井場條件和具體需求，跟蹤現(xiàn)場應(yīng)用情況、優(yōu)化改進(jìn)裝置性能，形成由1套通井機(jī)自動(dòng)化裝置、1套修井機(jī)自動(dòng)化裝置，以及連續(xù)沖砂、自動(dòng)灌注、一鍵搶噴等3種自動(dòng)化配套技術(shù)組成的修井自動(dòng)化作業(yè)裝置技術(shù)體系。與傳統(tǒng)模式相比，小修自動(dòng)化項(xiàng)目生產(chǎn)時(shí)效提升20%、成本降低20%、安全風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度降低80%以上，形成經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、輕量和具有大港油田特色的修井自動(dòng)化作業(yè)裝置技術(shù)體系。

賦能升級(jí)

打造智能修井示范區(qū)

2023年8月，大港油田在完成裝置定型后，現(xiàn)場推廣通井機(jī)自動(dòng)化裝置61套、修井機(jī)自動(dòng)化裝置10套，占全部自有動(dòng)力數(shù)的70%以上，當(dāng)年完成修井作業(yè)1415井次，初步建成中國石油系統(tǒng)小修作業(yè)自動(dòng)化示范區(qū)?！敖?jīng)濟(jì)適用、易于操作、拆裝簡便……”這是修井隊(duì)和操作員工對自動(dòng)化裝置的普遍認(rèn)可。

“通過操作面板、遙控器，就可指揮自動(dòng)化設(shè)備完成起下管柱任務(wù)?！表?xiàng)目專家柴壽春介紹，在起下管柱過程中，機(jī)械設(shè)備承擔(dān)了員工的大部分重復(fù)性勞動(dòng)。通井機(jī)、修井機(jī)的自動(dòng)化，使勞動(dòng)強(qiáng)度較傳統(tǒng)模式分別降低超83%、93%，同時(shí)解決了現(xiàn)有自動(dòng)化裝置不能輸送泵桿、貓道不能三方位擺放等問題，推動(dòng)修井作業(yè)由勞動(dòng)密集型向自動(dòng)化模式蛻變升級(jí)。

接下來，大港油田將著眼油氣生產(chǎn)需求、修井行業(yè)發(fā)展和一線生產(chǎn)實(shí)際，持續(xù)推進(jìn)小修自動(dòng)化技術(shù)改進(jìn)創(chuàng)新、升級(jí)完善、規(guī)模推廣，致力打造行業(yè)先行示范，提高油氣開發(fā)綜合效益。