編者按：中國(guó)石油共有13項(xiàng)創(chuàng)新成果，在中國(guó)職工技術(shù)協(xié)會(huì)2021年度職工技術(shù)創(chuàng)新成果評(píng)選中獲獎(jiǎng)，其中3項(xiàng)成果榮獲一等獎(jiǎng)、2項(xiàng)成果榮獲二等獎(jiǎng)、8項(xiàng)成果榮獲三等獎(jiǎng)。

中國(guó)石油報(bào)《科技·創(chuàng)新》以專題形式對(duì)系列成果集納報(bào)道，充分展示廣大職工開展技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)、服務(wù)一線的生動(dòng)實(shí)踐。今日刊發(fā)第三期，讓我們走近研發(fā)團(tuán)隊(duì)，聽聽成果研發(fā)背后的故事。

(資料圖片)

華北油田還天空一片蔚藍(lán)

中國(guó)石油網(wǎng)消息（通訊員馬偉娜）截至11月3日，熱力系統(tǒng)綠色環(huán)保節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)已在華北油田第五采油廠穩(wěn)定應(yīng)用822天，為油田深化綠色礦山建設(shè)提供保障。

第五采油廠積極響應(yīng)《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》，持續(xù)改善環(huán)境空氣質(zhì)量。2018年，這個(gè)廠以環(huán)保治理為重心，成立創(chuàng)新小組針對(duì)油田熱力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)開展攻關(guān)。

在治理熱力系統(tǒng)煙氣方面，創(chuàng)新小組通過使用減氮裝置、脫硫除塵裝置、太陽能裝置等，解決了熱力系統(tǒng)排放改造、采出水鋼制管線腐蝕嚴(yán)重等問題，消除了安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)。加熱爐除塵裝置的除塵率可達(dá)到99%以上，減少二氧化碳排放量77噸，油田熱力系統(tǒng)排放持續(xù)達(dá)標(biāo)。

在提高熱力系統(tǒng)效率方面，創(chuàng)新小組發(fā)明了一種充分利用低品位熱能的高效節(jié)能裝置，通過挖掘和剖析現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況和應(yīng)用條件，找到了解決熱力系統(tǒng)效率低的方法，可節(jié)約大量能源資源，減少化石燃料燃燒的碳排放，加熱爐效率、熱力系統(tǒng)效率提高了10.24個(gè)百分點(diǎn)。

在降低熱力系統(tǒng)能耗方面，創(chuàng)新小組提出通過原油加熱系統(tǒng)解決單井拉油點(diǎn)供熱采用電加熱器耗能高的問題；應(yīng)用智能電加熱技術(shù)解決單井拉油點(diǎn)用電量高的問題，實(shí)施后平均每天電加熱啟用時(shí)間比實(shí)施前少18個(gè)小時(shí)；應(yīng)用復(fù)合降凝劑，解決原油物性差、凝固點(diǎn)高導(dǎo)致熱力系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)耗能高的問題，管道平均壓降0.6至1.5兆帕，平均壓降率為53%。

名稱：油田熱力系統(tǒng)綠色環(huán)保節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)

誕生日期：2020年6月

孵化時(shí)長(zhǎng)：2年5個(gè)月

應(yīng)用效果：這個(gè)創(chuàng)新成果在華北油田第五采油廠6個(gè)采油站點(diǎn)實(shí)施。其中，3個(gè)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了污染物近零排放，3個(gè)站點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了二氧化硫、氮氧化物近零排放。

研發(fā)故事

凝聚點(diǎn)滴之力守護(hù)澄澈藍(lán)天

11月2日，華北油田工程技術(shù)二級(jí)技術(shù)專家付亞榮去現(xiàn)場(chǎng)查看熱力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保配套技術(shù)應(yīng)用情況，高興地對(duì)創(chuàng)新小組成員們說：“設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常，受到大家一致好評(píng)，咱們也為實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)貢獻(xiàn)了一份力量?！?/p>

自接到上級(jí)要求，第五采油廠工程技術(shù)研究所針對(duì)油田熱力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)，成立創(chuàng)新小組開展技術(shù)攻關(guān)?！凹热灰蠖趸?、氮氧化物的排放量下降5倍，我們首先要解決的是助燃劑含氮、燃料含硫等問題?！备秮啒s說。

創(chuàng)新小組分工明確，有的查閱資料，有的到兄弟單位調(diào)研，有的畫圖計(jì)算、推演。針對(duì)助燃劑含氮的問題，創(chuàng)新小組在加熱爐前端安裝了減氮裝置。給加熱爐提供助燃劑前先消除氮?dú)?，利用氮?dú)馀c氧氣滲透速率的不同，將氮氧分離，減少氮氧化物對(duì)空氣的污染；為了減少二氧化硫的排放量，不僅在前端對(duì)天然氣除硫，而且還在加熱爐末端安裝脫硫脫硝除塵裝置，用雙保險(xiǎn)使二氧化硫排放接近零。

“如果在保證環(huán)保的前提下，又產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益豈不是更好了！”付亞榮說。

創(chuàng)新小組發(fā)明了一種充分利用低品位熱能的高效節(jié)能裝置，提取采出水余熱，不僅可節(jié)約大量能源資源，而且減少化石燃料燃燒的碳排放。

“區(qū)塊不同、原油物性不同、站點(diǎn)不同，所需要的熱負(fù)荷不同，我們都要考慮周全，區(qū)分對(duì)待。”創(chuàng)新小組成員吳澤美提出了新問題。

面對(duì)關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)問題，創(chuàng)新小組從未退縮，迎難而上。其中，針對(duì)單井拉油點(diǎn)用電量高的問題，創(chuàng)新小組發(fā)明了一種智能電加熱技術(shù)，同時(shí)應(yīng)用空氣源熱泵，既實(shí)現(xiàn)污染物近零排放，又達(dá)到節(jié)能的效果。

“我們的排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到新要求，但是我們還得再接再厲，對(duì)加熱爐的治理還要朝著更節(jié)能、更環(huán)保的方向不斷進(jìn)步?！备秮啒s鼓勵(lì)大家說。(通訊員馬偉娜)

長(zhǎng)慶油田深入儲(chǔ)油罐的“微波探頭”

中國(guó)石油網(wǎng)消息（特約記者肖丹通訊員杜若素）11月1日下午，一場(chǎng)關(guān)于油水界面的測(cè)試實(shí)驗(yàn)在長(zhǎng)慶油田采油十廠慶一聯(lián)合站展開。技術(shù)人員閆龍龍將油水混合液倒入一個(gè)直徑50厘米、高3米的儲(chǔ)油罐模型中，一邊緩慢下放測(cè)試探頭，一邊測(cè)量水層、乳化層、油層的厚度，不僅準(zhǔn)確測(cè)出了各個(gè)層位的厚度，而且對(duì)應(yīng)的含水率也呈現(xiàn)出清晰的曲線。

為了更精確地統(tǒng)計(jì)原油產(chǎn)出量，化驗(yàn)工需要定期檢測(cè)儲(chǔ)油罐油水界面。傳統(tǒng)的采樣方式是人工采樣，憑借目視和經(jīng)驗(yàn)判斷油水界面，通過多次化驗(yàn)分析確定含水率，耗時(shí)耗力還存在測(cè)量精度差、效率低等問題。特別是在每年冬天或特殊節(jié)氣，員工探明油水界面的難度更大，安全風(fēng)險(xiǎn)更高。

對(duì)此，劉玲玲中心站創(chuàng)新領(lǐng)銜人辛勝杰歷經(jīng)半年，同數(shù)字化與信息中心技術(shù)人員一起研發(fā)出油水界面智能測(cè)試儀。其工作原理是利用微波傳輸與壓強(qiáng)變化測(cè)算罐內(nèi)不同層位流體的深度，并用數(shù)據(jù)顯讀的方式實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)傳輸。

“我從海洋聲吶探測(cè)得到了啟發(fā)?！毙羷俳苷f，“在儲(chǔ)油罐里手動(dòng)放入類似于聲吶的微波探頭，就能計(jì)算出油、水、乳化層界面及其對(duì)應(yīng)的含水率了?！?/p>

除了微波探頭的創(chuàng)新升級(jí)，團(tuán)隊(duì)還更新了智能化可視化系統(tǒng)，在釋放探頭的同時(shí)，含水率和深度等數(shù)據(jù)也隨之計(jì)算得出，最大限度解決了原油黏度、安全性、含水率檢測(cè)的準(zhǔn)確性和界面檢測(cè)的分辨率等難點(diǎn)，達(dá)到整體檢測(cè)的目的，以便后續(xù)原油產(chǎn)量分析。

目前，這項(xiàng)成果在第十采油廠慶一聯(lián)合站、慶四聯(lián)合站等1000立方米儲(chǔ)油罐上應(yīng)用，測(cè)試準(zhǔn)確率從95%提高到99.8%，探明油水界面時(shí)間從30分鐘縮短至5分鐘，每年降低原油化驗(yàn)成本6.8萬元，每年可帶來經(jīng)濟(jì)效益15.5萬元。

名稱：儲(chǔ)油罐油水界面測(cè)試儀

誕生日期：2021年8月

孵化時(shí)長(zhǎng)：6個(gè)月

應(yīng)用效果：油水界面智能測(cè)試儀運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠，降低了安裝使用成本，提升了工作效率，改善了員工操作空間。這項(xiàng)成果目前在第十采油廠慶一聯(lián)合站、慶四聯(lián)合站等500立方米儲(chǔ)油罐上進(jìn)行了應(yīng)用，測(cè)試準(zhǔn)確率從之前的95%提高到99.8%，探明油水界面時(shí)間從30分鐘縮短至5分鐘。

研發(fā)故事

磨煉中成長(zhǎng)蛻變

11月2日，由辛勝杰領(lǐng)銜、創(chuàng)新小組共同發(fā)明的“儲(chǔ)油罐油水界面測(cè)試儀”成果榮獲全國(guó)職工技術(shù)創(chuàng)新成果三等獎(jiǎng)已有3個(gè)月。目前，油水界面智能測(cè)試儀這項(xiàng)成果在聯(lián)合站一千立方米儲(chǔ)油罐上應(yīng)用，效果良好。

成果發(fā)明的背后，離不開創(chuàng)新的靈感和動(dòng)力。面對(duì)儲(chǔ)油罐探明油水界面取樣器落后、工作效率低等難題，辛勝杰苦思冥想，最終在研究海洋聲吶技術(shù)上找到了油水界面測(cè)試儀發(fā)明的靈感，與創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員郭寶、王彥朋一同踏上了新型油水界面測(cè)試儀的研發(fā)之路。

“我們一定要實(shí)現(xiàn)快速測(cè)定油水界面和各層位的含水率，這樣就能降低探明油水界面的難度和潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)?！眲?chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員相互加油打氣。用什么原理設(shè)計(jì)油水界面測(cè)試儀？各項(xiàng)參數(shù)要達(dá)到什么標(biāo)準(zhǔn)？怎樣實(shí)現(xiàn)快速測(cè)定油水界面和各層位的含水率？這些是擺在創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)面前的一道道難題。

在探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)前后設(shè)計(jì)了8種方案，通過分析得出儲(chǔ)油罐界面測(cè)量的主要難點(diǎn)在于原油黏度、安全性、含水率檢測(cè)的準(zhǔn)確性和界面檢測(cè)的分辨率。

2021年8月的一天，辛勝杰激動(dòng)地對(duì)團(tuán)隊(duì)成員說：“我們可以通過手動(dòng)收放微波探頭，利用微波‘趨膚效應(yīng)’，就可以不依賴導(dǎo)體在空間傳輸，通過檢測(cè)微波在不同介質(zhì)中的速度，可以得到對(duì)應(yīng)的含水率?！眲?chuàng)新團(tuán)隊(duì)多次調(diào)整方案，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，最終通過應(yīng)用TRIZ創(chuàng)新方法，結(jié)合發(fā)明原理，將傳統(tǒng)人工取樣改變?yōu)橹悄芴綔y(cè)油水界面。(特約記者楊程媛通訊員杜若素)

長(zhǎng)慶油田閥門更換出妙招

中國(guó)石油網(wǎng)消息（特約記者馬靜）11月1日，在長(zhǎng)慶油田采氣一廠作業(yè)四區(qū)設(shè)備檢修現(xiàn)場(chǎng)，2名操作員工很輕松就更換好了集氣站總機(jī)關(guān)進(jìn)站閥門。這得益于員工技術(shù)創(chuàng)新工作室發(fā)明的組合式閥門更換專用工具，截至目前，它已在采氣一廠投用近2年7個(gè)月，累計(jì)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益25萬余元。

組合式閥門更換專用工具主要應(yīng)用于天然氣集氣站場(chǎng)總機(jī)關(guān)閥門和進(jìn)站旋塞閥的更換，依靠手動(dòng)液壓泵，推動(dòng)設(shè)置在閥門兩端的液壓千斤及月牙板，通過采用不同長(zhǎng)度撐桿以適應(yīng)不同閥門間距的拆卸與安裝，達(dá)到增大閥門兩側(cè)法蘭間隙的目的。

在天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，員工安裝與拆卸法蘭連接閥門時(shí)，由于兩法蘭之間彈性較大、間隙較小，每次作業(yè)只能借助撬杠人為增大其間距，存在著工作效率、安全系數(shù)、作業(yè)質(zhì)量均低下的問題。為此，由集團(tuán)公司技能專家、采氣一廠技師王德寬帶領(lǐng)的員工技術(shù)創(chuàng)新工作室認(rèn)真鉆研、反復(fù)論證與實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)研發(fā)了液壓組合式閥門更換定位器。此項(xiàng)發(fā)明具有設(shè)計(jì)新穎、性能穩(wěn)定、使用靈活方便的優(yōu)勢(shì)，具備推廣應(yīng)用廣闊前景。

組合式閥門更換定位器已廣泛應(yīng)用于采氣一廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，“我們?cè)瓉硇枰?名員工耗費(fèi)一個(gè)半小時(shí)才能完成的工作量，現(xiàn)在只需2名員工互相配合，半小時(shí)就能順利完成作業(yè)，真正起到了提質(zhì)增效的作用。”采氣一廠作業(yè)四區(qū)經(jīng)理王霄說。

名稱：組合式閥門更換專用工具

誕生日期：2020年3月

孵化時(shí)長(zhǎng)：1年

應(yīng)用效果：已成為長(zhǎng)慶油田采氣一廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)更換法蘭連接閥門以及設(shè)備部件安裝與拆卸作業(yè)的一項(xiàng)理想型實(shí)用新型工具，完全適用于集氣站所有進(jìn)站旋塞閥與集氣總機(jī)關(guān)閥門更換作業(yè)，投入應(yīng)用后年平均創(chuàng)效近10萬元。

研發(fā)故事

多專業(yè)協(xié)同攻堅(jiān)又創(chuàng)效

11月1日，在長(zhǎng)慶油田采氣一廠作業(yè)四區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，技術(shù)組組長(zhǎng)王慶峰正帶領(lǐng)班站員工更換進(jìn)站旋塞閥閥門，得益于組合式閥門更換專用工具的發(fā)明，以往費(fèi)時(shí)費(fèi)力的“老大難”問題現(xiàn)在只需半小時(shí)就順利完成了作業(yè)。

2018年10月25日，正值冬季高峰供氣期來臨，集團(tuán)公司、長(zhǎng)慶油田技能專家的王德寬帶領(lǐng)員工技術(shù)創(chuàng)新工作成員在集氣站現(xiàn)場(chǎng)解決生產(chǎn)疑難問題。他們看見3名操作員工正吃力地利用撬杠拆卸閥門部件，一個(gè)半小時(shí)后，僅完成一處拆卸作業(yè)。

王德寬向作業(yè)區(qū)技術(shù)員張建偉問道：“咱們?nèi)珡S范圍內(nèi)拆卸和安裝閥門，都還維持這樣的模式和進(jìn)度嗎？”張建偉回答：“現(xiàn)階段依然是這樣，還沒有好的辦法解決。”

王德寬上前再次觀察和探究后，暗暗下定決心，一定要凝聚團(tuán)隊(duì)攻關(guān)之力，將這個(gè)硬骨頭“啃”下來，全力以赴更好保障下游千家萬戶溫暖過冬。經(jīng)過幾天的站點(diǎn)蹲守，王德寬不斷查找可以突破的方向和方法，組織技術(shù)創(chuàng)新室成員多次開展頭腦風(fēng)暴，最終決定研發(fā)一款組合式閥門更換專用工具，來解決法蘭連接處閥門彈性較大、間隙較小且不易操作的問題。

經(jīng)過反復(fù)論證和改造，工具順利投用到采氣一廠生產(chǎn)一線，成為集氣站總機(jī)關(guān)閥門和進(jìn)站旋塞閥更換的專用工具。通過不同長(zhǎng)度撐桿適應(yīng)不同閥門間距的拆卸與安裝，這個(gè)工具可操作性強(qiáng)、性能穩(wěn)定可靠，員工勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度降低，只需兩名員工配合，半小時(shí)內(nèi)即可完成作業(yè)，平均每年可創(chuàng)效近10萬元。(特約記者馬靜)

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