繼落成世界首座電熱熔鹽儲(chǔ)能注汽試驗(yàn)站后，中國(guó)石油遼河油田以前所未有的速度和力度再次打開(kāi)了稠油提高采收率的新局面——世界首套1兆瓦井下大功率電加熱蒸汽提干裝置投運(yùn)成功。這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)外稠油熱采開(kāi)發(fā)領(lǐng)域又?jǐn)U充出了一條嶄新的綠電消納、降碳減排之路。

因勢(shì)而動(dòng)，助力綠色開(kāi)發(fā)

因?yàn)槌貤l件下不易流動(dòng)、溫度升高時(shí)黏度會(huì)大幅下降的物理特性，稠油開(kāi)采多先向地下注熱，增加流動(dòng)性，再進(jìn)行開(kāi)采。這種生產(chǎn)方式，造成了以稠油為主要產(chǎn)品的遼河油田長(zhǎng)期以來(lái)處于能耗、碳排放、成本“三高”的狀態(tài)。

一方面，遼河油田稠油熱采消耗了大量天然氣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅2023年稠油熱采消耗的天然氣就相當(dāng)于210多萬(wàn)個(gè)家庭一年的生活用氣總和。另一方面，因?yàn)榇罅ν七M(jìn)光伏風(fēng)力發(fā)電，遼河油田2023年綠電發(fā)電規(guī)模達(dá)到1.1億千瓦時(shí)。綠電的消納能力和規(guī)模，亟須同步提檔升級(jí)。

稠油熱采是能耗大戶(hù)，也能成為減排增效的深藍(lán)領(lǐng)域。

遼河油田目前廣泛采用注汽鍋爐燃燒天然氣，將水加熱成飽和濕蒸汽注入到油層，靠汽化潛熱加熱稠油，達(dá)到生產(chǎn)目的。這一過(guò)程中，既存在著注汽鍋爐熱損失，又存在著地面管線、地下管柱的熱散失，整體能耗損失達(dá)30%以上。

井下大功率電加熱技術(shù)作為提高吞吐油汽比的利器，在立項(xiàng)初期便一反提高注汽鍋爐熱效率的常規(guī)思維，通過(guò)熱注井口液壓防噴裝置密封電加熱器，實(shí)現(xiàn)井口內(nèi)外轉(zhuǎn)換，從末端入手在油層位置對(duì)飽和濕蒸汽進(jìn)行二次加熱，不但能有效提高熱效能、降低能耗成本，而且進(jìn)一步增強(qiáng)了采油效果，釋放儲(chǔ)量。僅杜84-33-69先導(dǎo)實(shí)驗(yàn)井，預(yù)計(jì)可在試驗(yàn)周期內(nèi)節(jié)約天然氣36.75萬(wàn)立方米，累計(jì)增油1.2萬(wàn)噸。

“這項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)了蒸汽生產(chǎn)技術(shù)的革命性突破，為蒸汽驅(qū)、SAGD等稠油熱采方式開(kāi)辟了綠色轉(zhuǎn)型新路徑，可助力高凝油、頁(yè)巖油、深層煤系氣的開(kāi)采?！边|河油田采油工藝研究院院長(zhǎng)劉明濤對(duì)該技術(shù)很有信心，“預(yù)計(jì)到2030年，這項(xiàng)技術(shù)將在遼河油田超稠油蒸汽驅(qū)、深層SAGD等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模應(yīng)用。”

科技賦能，加速產(chǎn)業(yè)奔騰

2011年，遼河油田首創(chuàng)80～150千瓦移動(dòng)式電點(diǎn)火技術(shù)；2021年，400千瓦井下大功率電加熱提干技術(shù)試驗(yàn)成功；2024年，這個(gè)數(shù)字躍升至1兆瓦。

為更好推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，該系列技術(shù)經(jīng)歷了先易后難的成長(zhǎng)過(guò)程。

“在沒(méi)有任何成熟經(jīng)驗(yàn)借鑒參考下，科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)成百上千次理論計(jì)算、仿真模擬及室內(nèi)試驗(yàn)，歷時(shí)15個(gè)月研發(fā)，成功突破450攝氏度高溫、4千伏高電壓絕緣、每米5000瓦高功率密度、外徑38毫米極限預(yù)制工藝、井口長(zhǎng)期高溫高壓密封技術(shù)等7大行業(yè)性難題，總體技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平?！边|河油田采油工藝研究院企業(yè)高級(jí)專(zhuān)家張福興介紹該技術(shù)時(shí)云淡風(fēng)輕，但其中的篳路藍(lán)縷，他和團(tuán)隊(duì)成員們心照不宣。

例如，這項(xiàng)技術(shù)的電加熱器采用等徑連續(xù)管結(jié)構(gòu)，需在狹小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高功率密度、高電壓絕緣，并保證在長(zhǎng)期高溫下的抗拉強(qiáng)度、抗腐蝕、抗沖蝕等性能，難度可想而知。歷經(jīng)數(shù)百次失敗，項(xiàng)目涉及的行業(yè)性難題最終全部獲得突破。

科技創(chuàng)新領(lǐng)域中，相對(duì)易突破的技術(shù)問(wèn)題往往已被攻克。如今要面對(duì)的幾乎是世界級(jí)難題?？凶铍y啃的骨頭，攻最難攻的山頭，鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)造的重要性不言而喻。

遼河油田黨委不斷健全并實(shí)施多項(xiàng)科技創(chuàng)新制度——重新制修訂油田公司科技項(xiàng)目、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、標(biāo)準(zhǔn)化3項(xiàng)管理辦法，編制保障研發(fā)投入強(qiáng)度和技術(shù)人才培養(yǎng)2項(xiàng)管理辦法；43家國(guó)內(nèi)高等院校、科研機(jī)構(gòu)直接進(jìn)入遼河油田科技市場(chǎng)；充分下放科研項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)組建、技術(shù)路線確定、物資采購(gòu)、項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)調(diào)整和獎(jiǎng)金分配等權(quán)力，科技獎(jiǎng)勵(lì)額度較兩年前提高一倍……

科技創(chuàng)新體制機(jī)制的不斷完善，投入經(jīng)費(fèi)的持續(xù)提高，讓更多的遼河油田科研項(xiàng)目開(kāi)花結(jié)果。

2023年，遼河油田實(shí)施的20項(xiàng)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目累計(jì)創(chuàng)效2.3億元，是2022年科技項(xiàng)目創(chuàng)效能力的2.6倍。與此同時(shí)，收獲包括3個(gè)一等獎(jiǎng)在內(nèi)的14項(xiàng)省部級(jí)成果，1項(xiàng)成果入圍世界石油獎(jiǎng)決賽，獲評(píng)中國(guó)石油創(chuàng)新型企業(yè)……遼河油田成功邁入了中國(guó)石油科技創(chuàng)新第一方陣。

人才奔涌，激蕩發(fā)展活力

井下大功率電加熱技術(shù)在快速突破的同時(shí)，為遼河油田培養(yǎng)了多名科技人才。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中，張福興是項(xiàng)目副經(jīng)理，也是青年員工趙超、劉福順的師父。他帶著徒弟們?nèi)讨鲗?dǎo)了各項(xiàng)攻關(guān)。樣段試驗(yàn)和加工制作階段的數(shù)百次失敗，他和徒弟們共同經(jīng)歷。其中，最讓他們感到痛心的莫過(guò)于二次拉拔的那次意外。

2023年9月14日，加熱裝置樣機(jī)開(kāi)始生產(chǎn)；10月1日，完成第一次拉拔制作，并放置于加熱爐開(kāi)始熱處理；10月7日，樣機(jī)二次拉拔至88米處突然出現(xiàn)斷裂。

“當(dāng)時(shí)整個(gè)人都蒙了，出去冷靜了一下?！壁w超回憶道?；貋?lái)之后，斷裂樣機(jī)已經(jīng)被清理到廠房的一個(gè)角落。盯著廢棄的樣管，他心里有種說(shuō)不出的心酸。

“試驗(yàn)是允許失敗的，科研中的失敗也是一種積累?！睆埜Ｅd為隊(duì)員們加油鼓勁。他第一時(shí)間帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與廠家進(jìn)行研討復(fù)盤(pán)，通過(guò)取樣、試驗(yàn)，優(yōu)化調(diào)整了熱處理工藝，并重新開(kāi)展試驗(yàn)。樣機(jī)一次性通過(guò)二次拉拔，并于2023年11月17日完成了裝置制作。

“項(xiàng)目出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，師父頂住壓力讓我們放手去干?！眲⒏ｍ樥f(shuō)，“可以毫不夸張地說(shuō)，我提交的每一份項(xiàng)目材料，都有師父指導(dǎo)的痕跡?！?/p>

在張福興的指導(dǎo)下，劉福順在這一年里取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。他被評(píng)為2023年度遼河油田新能源系統(tǒng)先進(jìn)個(gè)人，獲得了中國(guó)石油健康安全環(huán)保征文優(yōu)秀獎(jiǎng)、遼河油田采油工藝研究院技術(shù)突破一等獎(jiǎng)等多項(xiàng)成果。

這只是遼河油田錨定重點(diǎn)業(yè)務(wù)，以“項(xiàng)目+人才”打造創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，優(yōu)化人才隊(duì)伍配置的一個(gè)縮影。

人才創(chuàng)新，貴在接力。多年來(lái)，遼河油田始終把人才培養(yǎng)作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，將培育接續(xù)力量作為重要任務(wù)。運(yùn)用雙向選擇和組織調(diào)配等方式“結(jié)對(duì)”，大力推進(jìn)內(nèi)外部掛職，常態(tài)化開(kāi)展科研與生產(chǎn)單位技術(shù)骨干雙向掛職交流，設(shè)立青年科技專(zhuān)項(xiàng)基金，支撐支持青年科技人才承擔(dān)項(xiàng)目……

深耕成長(zhǎng)沃土，釋放創(chuàng)新活力，遼河油田有平臺(tái)、有舞臺(tái)。更多的拔尖創(chuàng)新人才，將像泉水一樣奔涌而出，擔(dān)起服務(wù)遼河油田高質(zhì)量發(fā)展的時(shí)代使命。

責(zé)任編輯：陸曉如

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