○本报记者 林立叶
前不久,采油工艺研究院3支青年科研团队在第二届“创青春”中国青年碳中和创新创业大赛中脱颖而出,继荣获东北赛区创新组金奖后,又在全国赛中斩获两银一铜。
作为“双碳”建设的亲历者与实现“双碳”目标的见证者,这3支青年团队如何在3个多月的比拼中以实力收获佳绩?记者走进采油工艺研究院一探究竟。
“脑洞大开”
在千米井下建立“水力发电站”
在千米井下的狭小空间内,一座微型“水力发电站”正在平稳运行,源源不断地输送电流。这个“脑洞大开”的创新项目出自郭威团队,在此次大赛中一举夺银。
“十三五”以来,智能注采工艺已成为油田数字化建设的核心技术。目前,该工艺发展形成了缆控式、无缆式两大类。可是,电缆、电池等传统供电方式不足是制约该工艺发展的瓶颈,也成了郭威团队重点攻关的课题。
“我们基于‘电磁感应’原理,尝试在千米井下建立‘水力发电站’,自制井下自发电装置。”经过一番“头脑风暴”,郭威团队在导师宋兴良和刘崇江的启发下,确定了攻关思路。可是,该装置要工作于千米井下的狭小空间内,长期面临着高温、高压、井液腐蚀冲刷等恶劣工况。对此,他们经过上百次实验论证,将该装置设计成了中空的筒式结构,并优选了氮化硅陶瓷材质作为原材料,在满足测试需求的前提下,创新研发了桥式涡轮驱动结构,“一站式”解决了智能设备电力续航的难题,填补了分层注采领域井下发电技术的空白。
“靶向”发力
技术攻关助力节能减排
大赛中,赵旭阳团队的项目——《连续油管压裂后防喷技术助力油田节能减排》,斩获东北赛区金奖和全国银奖。
“得知这次大赛有一类项目是节能减排,我们油田清洁作业项目组成员非常兴奋。大家一致认为,这是一次展示风采、检验成果的好机会。”赵旭阳介绍说,清洁作业项目组自成立以来,已累计推广应用清洁作业技术33.5万井次,减少废液拉运357.0万立方米,减少固废8.7万吨,为井下作业安全环保施工作出了突出贡献。为了筹备比赛,他们专门抽调精兵强将组建参赛小组,成员覆盖油气田开发、地质工程、机械设计等各领域。
可没想到,摆在参赛小组面前的第一道难题就是选题。“清洁作业技术种类多,参数、功能、效果都不相同,不能‘眉毛胡子一把抓’,必须有重点。”在导师刘崇江的建议下,参赛小组锚定了最新研发的连续油管压裂后防喷技术,既契合比赛主题又能体现出技术特色。连续油管压裂后,井筒压力普遍较高,导致常规作业队无法及时下泵完井,严重影响产量。这个团队以“高效率、低成本”为目标,创新研制了可溶防喷桥塞,突破了短时间内承压可靠与最终完全溶解矛盾卡点,有效解决了完井防喷难题。为了赛出好成绩,小组成员每天加班加点,反复讨论,修改材料,经过20余次的改进完善,最终以优秀成果赢得了评委青睐。
以“绿”着墨
风光电与智能间抽采油实现融合
“大庆油田机采、注水系统年耗电占油田生产用电的68%,能耗大、碳排放量高始终是亟需破解的难题。”王羕说,针对该项技术攻关,他们组建了绿色动力智控系统攻关团队,以风光电与智能间抽采油融合技术为切入点,对机采系统进行绿色替代,提升绿电利用率。
在攻关中,他们主要面临两方面技术难点:一是在“自发自用、余电不上网”政策下,需要构建新型机采井变工况运行控制仿真模型,实现由对单井的控制转变为绿电供给下的区域机采井集中控制,达到绿电大规模供能条件下区域用电的自消纳、自平衡;二是整个机采系统转变为变工况生产方式,工程系统与油藏-地面-生产管理多系统间融合及协同管控难度极大。
面对难题,王羕带领组员开启了夜以继日的“攻坚模式”,白天做实验,收集数据,晚上开讨论会,研究改进方案。大家集思广益,探索机采井变工况运行控制仿真模型技术思路,并不断完善最优生产模式及工作制度,形成了新能源供给模式下的新型机采运行方式,让无限“风”“光”化作清洁能源。《绿色动力智控系统——风光电与智能间抽采油融合技术》这一项目荣获全国铜奖。
迈向碳中和,青年在行动。采油工艺研究院广大青年以第二届“创青春”中国青年碳中和创新创业大赛为契机,向油田内外展现了奋进拼搏的青春风采。