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国际先进水平!海油发展工程技术公司宽幅潜油电泵举升技术荣获2023年度科技进步特等奖

2024-07-31 09:34:53      来源:   

近日

工程技术公司

收到海油发展颁发的证书

宽幅潜油电泵举升技术

荣获2023年度科技进步特等奖

工程技术公司自主研制的

HAILOONG LIFT(“海龙”举升)品牌

宽幅潜油电泵

以其卓越的性能

破解了油藏产液量大幅波动的难题

成为“国之重器”

如今

声名远播 尽显峥嵘


01 进军宽幅泵研发


电潜泵是油井的动力源,被誉为油井的“心脏”,海上油田超90%的原油通过电潜泵开采到地面。2002年,工程技术公司向电潜泵领域进军。那时,国内电潜泵设备和技术多为进口,开拓电潜泵市场,意味着研发的产品要更强、更可靠,更具备国际一流水平。


常规电潜泵难以解决油藏产液量幅度变化大的问题,产液量大幅变化,导致常规电潜泵的重要部件——叶导轮磨损加剧,从而使电潜泵寿命变短。这一问题如果不能解决,不仅会增加海上油田作业成本,而且会影响油田生产时效。


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“办法不是没有,只是我们从来没有做过。”2016年,时任工程技术公司机械采油公司总师的张光一挺身而出,带领黄新春、杜丹阳、李令喜、付军等技术骨干誓师出征,向宽幅潜油电泵(以下简称“宽幅泵”)研发发起攻坚。


02 完美攻克叶导轮


不会设计叶轮、叶导轮,就买书,上网请教;不懂生产工艺,就外出调研。木模图、子午线、包心角、排挤度……这些电潜泵水力设计专业名词成了队员们每天挂在嘴边的话题,即使在梦里也挥之不去。


三个月下来,大家对电潜泵叶导轮水力设计初窥一斑,学得越多,越发现在常规二维叶导轮基础上改进效果有限,必须进行难度更大的三维空间叶导轮设计。三维叶导轮的精确建模成为宽幅泵研发的核心。


“必须搭上数字化技术这班动车。”宽幅泵技术研发插上了数字化翅膀,让水泵设计、绘图和分析仿真都在软件平台进行,叶导轮三维水力设计、计算泵效率和扬程等都加快了进程。


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为了攻关宽幅泵核心部件——叶导轮,张光一连续4天泡在实验室。中秋夜,他推开家门,看到饭桌上的月饼呈十瓣形状,顿时灵感迸发——叶导轮三瓣式设计不行就用八瓣,八瓣式设计不行就用十瓣!张光一激动得连外套都没有脱,转身走进了夜色。


安装方式,耦合!水力曲线,完美!通过十瓣式叶导轮,张光一团队啃下宽幅泵叶导轮设计这块“硬骨头”。


03 宽幅泵横空出世


在万千变化的三维空间曲面设计方案中,没有最好只有最适合。历经一年不懈钻研,团队调试了上千组数据,实施了300余次模拟试验,终于,在数字化浪潮中捕捉到了最适合的数据组合,成功破解拓宽排量与减缓扬程变化之间的难题,让自主化宽幅泵横空出世成为可能。


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接下来,张光一团队通过3D打印快速验证宽幅泵叶导轮开发效果。采用这种方式,叶导轮样品生产时间由2~3个月压缩到一周,成本由6~10万元降低到不足1万元。

攻克了叶导轮后,技术团队采用全压紧结构工艺,创新解决了叶导轮在宽幅高效区内大幅变化时磨损加剧的难题,让宽幅泵装配效率提高30%以上


04 跻身国际先进行列


第一套宽幅泵下线,性能就达到了国际先进水平。其中,高效工作区范围优于常规电泵293%,优于国外产品83%;泵效优于常规电泵48.83%,优于国家标准17.94%;叶导轮工作高效区由过去的10~30%拓展到39.63~62.50%。


宽幅泵技术形成4项核心专利技术、5篇论文及3项作业规程文件,产品可满足渤海油田98.35%的生产井产液需要,让电潜泵种类一举减少72%,极大提高了电潜泵作业准备时效。


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2017年底,“HAILOONG LIFT”品牌宽幅泵在渤海油田首次亮相,开启了我国宽幅泵技术在海上油田尽展风采的新篇章。


05 集团公司全面推广


2019年10月,“HAILOONG LIFT”品牌宽幅泵纳入集团公司推广清单,开始在海上油田大规模应用。仅2019年至2021年,在渤海油田就推广应用286井次,占井下在运行电潜泵井的11.23%,产品运行平稳,产液量稳定。


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据统计,投用宽幅泵之后,海上油田生产效率提高36%,非故障换泵率降低18.75%,特别是在含砂、含气井,宽幅泵提液增油效果尤为显著。秦皇岛32-6油田某井产气、产液量大幅攀升,含砂量适应能力达到原来的20倍,检泵周期延长近7倍,原油产量激增106%。旅大10-1油田某井,启用宽幅泵后,持续保持高含气生产状态,产气量提高约300%


06 实现海外商用


工程技术公司坚持科技自立自强,持续推动宽幅泵产品迭代升级,宽幅泵的可靠性、稳定性和使用寿命进一步提升,打造出第二代宽幅泵。秉持“定制化”服务理念,根据特定作业环境和井况研制宽幅泵,实现多样化场景下精准应对。


2021年2月,工程技术公司“量身定制”的首套“海龙”举升品牌宽幅泵在伊拉克米桑油田AGCS-33井试用。


2023年12月22日,工程技术公司生产的“HAILOONG LIFT”品牌宽幅泵在米桑油田正式投入使用,标志着中国海油自主化品牌电潜泵首次在海外实现商业化应用。


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2024年6月17日,为米桑油田“量身定制”的“HAILOONG LIFT”品牌宽幅泵已成功下入7口井,实现综合日产油量突破1万桶,首套宽幅泵已运行超过1200天,远超该油田电潜泵平均检泵周期739天的纪录。



07 成为“国之重器”


宽幅泵成为当之无愧的“国之重器”。截至目前,宽幅泵在海上油田投用超过1000井次,入井成功率100%,减少至少150井次电潜泵更换需求,使原油产量增加超420万方


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随着宽幅泵在海上油田大规模应用,作为中国海油唯一一家电潜泵研制生产企业,工程技术公司为一半以上的海上油井换了“心”,其中渤海油田超62.74%的油井澎湃着“HAILOONG LIFT”品牌电潜泵。


经过二十多年攻坚

工程技术公司生产的

“HAILOONG LIFT”品牌电潜泵

在国内应用超4000井次

提供“技术+产品+服务”一体化解决方案

累计作业量近1万井次

形成井下电潜泵、地面控制系统

全产业链条

拥有自主技术及产品31项

谱系产品具备绿色高效特点

电潜泵最长运行时间超5170天

为我国海上油田增储上产

提供了强有力的产品支撑


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