彭大為 閔文龍

近日，勝利石油工程公司申報(bào)的“固井流體在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)研究與應(yīng)用案例”成功入選2024年全國(guó)“計(jì)量促進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展”典型案例。這一案例不僅為國(guó)內(nèi)石油工程行業(yè)樹(shù)立了典范，也為計(jì)量技術(shù)在新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展中的應(yīng)用提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。該系統(tǒng)的成功應(yīng)用，為石油工程固井技術(shù)領(lǐng)域注入了新動(dòng)能。

2020年，為提升固井作業(yè)效率和質(zhì)量，讓油井實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期開(kāi)發(fā)，“固井流體在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)研究與應(yīng)用案例”正式立項(xiàng)?！皞鹘y(tǒng)固井計(jì)量方式由于技術(shù)限制，存在計(jì)量精度不高、操作復(fù)雜、數(shù)據(jù)反饋滯后等問(wèn)題，影響了固井設(shè)計(jì)方案執(zhí)行的精準(zhǔn)度。”該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、勝利石油工程公司固井技術(shù)研究所實(shí)驗(yàn)室主任陳超介紹說(shuō)。

為了使研發(fā)成果更貼近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，陳超帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)深入生產(chǎn)一線，在樊101HF井、面斜190井等不同區(qū)塊的8口井進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)摸排，對(duì)現(xiàn)有固井作業(yè)流程進(jìn)行了全面而細(xì)致的梳理。通過(guò)實(shí)地調(diào)研和數(shù)據(jù)分析，他們精準(zhǔn)定位了計(jì)量環(huán)節(jié)中的痛點(diǎn)與瓶頸。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的計(jì)量方式主要依賴人工操作和機(jī)械式儀表，不僅精度有限，而且易受環(huán)境因素影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)波動(dòng)。此外，數(shù)據(jù)記錄與分析也大多依賴紙質(zhì)手工記錄，效率低下，難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)共享與遠(yuǎn)程監(jiān)控。

針對(duì)這些問(wèn)題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)從三個(gè)方面入手進(jìn)行革新。首先，提高計(jì)量精度，通過(guò)引入先進(jìn)的傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)固井材料的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)計(jì)量。其次，提升智能化水平，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)上傳與遠(yuǎn)程監(jiān)控。最后，優(yōu)化操作流程，通過(guò)模塊化設(shè)計(jì)，使計(jì)量系統(tǒng)安裝、維護(hù)與操作更加便捷。

經(jīng)過(guò)一次次的試驗(yàn)與改進(jìn)，2022年，“固井流體在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)”終于初具雛形。這套系統(tǒng)不僅集成了高精度傳感器，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量水泥漿、添加劑等固井材料的流量與比例，而且通過(guò)內(nèi)置的智能算法，能夠自動(dòng)調(diào)整計(jì)量參數(shù)，確保計(jì)量精度更加準(zhǔn)確。同時(shí)，系統(tǒng)還配備了云端數(shù)據(jù)平臺(tái)，施工數(shù)據(jù)可以即時(shí)上傳至云端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與智能分析，為施工決策提供了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支持。

然而，技術(shù)的革新并非一帆風(fēng)順。在研發(fā)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)遇到了諸多挑戰(zhàn)，如傳感器在高壓、高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性問(wèn)題，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩耘c可靠性問(wèn)題，以及系統(tǒng)成本與實(shí)用性的平衡問(wèn)題等。面對(duì)這些難題，團(tuán)隊(duì)成員迎難而上，通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終一一攻克了這些技術(shù)難關(guān)。

“固井流體在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)”的成功應(yīng)用，無(wú)疑是對(duì)團(tuán)隊(duì)努力的最好回報(bào)。自2023年項(xiàng)目推廣應(yīng)用以來(lái)，該系統(tǒng)顯著提升了水泥與地層的膠結(jié)質(zhì)量，固井優(yōu)質(zhì)率同比提高16.51%，并于2024年榮獲山東石油學(xué)會(huì)油田技能創(chuàng)新成果信息化類二等獎(jiǎng)。

勝利石油工程公司在固井計(jì)量系統(tǒng)上的革新，深刻揭示了精準(zhǔn)計(jì)量對(duì)石油工程質(zhì)量提升的決定性作用。傳統(tǒng)固井計(jì)量的粗放模式，致使精度缺失、反饋滯后，難以確保工程方案精準(zhǔn)執(zhí)行。而新型“固井流體在線監(jiān)測(cè)及預(yù)警系統(tǒng)”，憑借高精度傳感器與智能算法，讓計(jì)量精度實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)共享與遠(yuǎn)程監(jiān)控如同為工程裝上了 “千里眼” 與 “順風(fēng)耳”，使固井作業(yè)從模糊走向精準(zhǔn)，從經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)邁向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，為石油工程的質(zhì)量提升助力賦能。