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从人工到自动点火的中国跨越 |
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陈毅(中)和他的团队在攻关中。 谭辉 摄
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□ 蒋万全 谭辉
“有了这套新型自动点火装置,以后我们基本上不用自己动手人工点火了,再不用提心吊胆自己或者周边人的生命安全啦!”1月14日,在中国石油塔里木油田克深9井现场工作的井下作业工程师王建良,指着他正在检验的新型全自动点火装置,高兴地告诉记者。
紧接着,他告诉记者,在油气勘探过程中,钻井工程是一项风险性极高的作业,随时可能发生突发意外情况。比如,当井喷发生时,需要现场人员迅速关闭防喷器,采取节流、放喷等一系列紧急措施,迅速点燃放喷出来的大量可燃、有毒、有害气体,以免对现场和周边人员造成伤亡和环境污染。但是,我国一直以来的井控现场点火技术都依靠人工,存在着点火装置点火成功率低、安全风险大、放喷口不易点燃、耗费大量人力物力、雾化柴油造成环境污染等诸多难题。
针对这一难题,塔里木油田油气田产能建设事业部物资管理站副站长陈毅,看在眼里急在心里,早在2017年便通过查阅各领域点火装置原理、配件,组织井控领域工程技术人员展开多方面讨论,并扎进一个个钻完井工程现场详细查看现有点火装备,询问现场工作人员想法,不断探索解决办法。
但是,他们的努力并未得到回报,仍然无法找到破解钻井作业现场风险最简单、最有利、最高效的全自动快速点火方法,无法摆脱用火点火的老办法。
面对这个看似无解的难题,同他一样盼望破除这一钻井风险同事们的都慢慢泄气了,都不再过问新方案的研究进展,陈毅也准备放弃。
尽管一时找不到破解之道,但这个问题始终荤绕着陈毅,甚至连他吃饭、散步和梦里都常常被这个问题主导。
2018年3月,陈毅家里的水管泄漏,在维修人员拿起电焊打火开焊——弧光激闪的那一刹那,陈毅盯着焊条的眼睛突然一亮,情不自禁笑着喊出了声:“老天,找到啦!我找到啦!我终于找到办法啦!”维修人员吓了一跳,急忙停下手里的活,连忙问他:“出什么事啦?是不是被弧光打了?”
是的,他真被弧光打伤了双眼,后来他双眼“通红”,不住流泪,如果不是及时医治还会折磨他几天。“但这都不是事,而是我想到了难题的解决办法!”陈毅这样对记者说。
原来,他当时立即联想到新型自动点火装置完全可以同电焊枪一样采用电子点火原理,采用系统控制,使装置能够主动监测识别可燃物,自动发出点火指令,通过不间断探测点火是否成功实施补充点火,这样就可以提高点火成功率。
踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫。长期苦思冥想的结果竟在这一瞬间得到启发。陈毅立即行动,组织同事们再次发起攻关。功夫不负有心人,经过2年多探索实践、反复试验和应用,终获成功,并于2020年11月获得国家专利。
新的点火装置结构简单,安装方便,单套装置即可控制多个点火口,既提高了点火效率还降低了成本。新型点火装置在检测到可燃物质后,控制系统响应速度更快、响应更精准、响应更有效,全面提高了点火装置的安全性和可靠性。更重要的是,这套自动点火装置无需人为启动点火操作,彻底消除了人工操作失效给人员和现场带来的安全风险。
2021年5月,该专利转化成现场应用成果。同年12月10日,新型全自动点火装置荣获塔里木油田创新创效一等奖,被评定为:该装置采用纯高能电弧点火,通过智能自动控制系统,根据探测装置信息,实现全自动点火,降低操作风险,节约使用成本,进一步了提高井控安全的可靠性和经济性。
塔里木油田的集团公司井控高级专家何银坤告诉记者,在此之前,油田每口井需安装2套点火装置,原装置单井费用约26万元,采用新装置后每口井可节约投资19万元,仅按塔里木油田上钻计划每年可节约投资3000万元。更重要的是,新装置提高了点火成功率,并彻底根除了人工点火存在的安全风险。
据他介绍,下一步,塔里木油田公司将把这套装置推广利用到各个单井地面工程、油气集输点、油气处理站等地面工程系统,取消地面工程中“长明灯”等点火方式,节约油气资源,减少排放,降低点火系统风险率。同时,不断扩大该装置利用方向,补充完善存在的不足,以达到最佳效果。
“尤为重要的是,这套装置可在钻井作业过程中和后期油田开发中同时应用,在全国推广后,无论是社会、经济和环保效益都是非常积极和可观。”何银坤特别强调。
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