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为“双碳”目标倾注青春之力

2024-07-29 13:55:00    来源:能源科技

 威

 

前不久,中国石油大庆油田采油工艺研究院三支青年科研团队在第二届“创青春”中国青年碳中和创新创业大赛中脱颖而出,继荣获东北赛区创新组金奖后,又在全国大赛中斩获两银一铜。

作为“双碳”建设的亲历者与“双碳”目标实现的见证者,这三支青年团队在三个多月比拼中,以实力收获佳绩。

“脑洞大开”:井下建立“水力发电站”

千米井下的狭小空间内,一座微型的“水力发电站”正在平稳运行,源源不断地输送着电流。这个堪称“脑洞大开”的创新项目出自郭威团队,在这次全国大赛上一举夺得银奖。

“十三五”以来,智能注采工艺已成为油田数字化建设的核心技术。目前,该工艺发展形成了缆控式、无缆式两大类,可电缆、电池等传统供电方式供电不足是制约该工艺发展的难题,也成为郭威团队攻坚的课题。

“我们基于‘电磁感应’原理,尝试在井下建立‘水力发电站’,自制井下自发电装置。”经过一番“头脑风暴”,郭威团队在导师宋兴良和刘崇江的启发下,确定了攻关思路。可是,该装置要工作于千米井下的狭小空间内,长期面临着高温、高压、井液腐蚀冲刷等恶劣工况。他们经过上百次实验论证,将该装置设计成中空的筒式结构,优选氮化硅陶瓷材质作为原材料,在满足测试需求的前提下,创新研发了桥式涡轮驱动结构,“一站式”解决了智能设备电力续航难题,填补了分层注采领域井下发电技术空白。

图为中国石油大庆油田采油工艺研究院青年骨干进行技术讨论

精准发力:技术攻关助力节能减排

在此次大赛中,赵旭阳团队《连续油管压裂后防喷技术助力油田节能减排》项目斩获东北赛区金奖和全国银奖。

“得知这次大赛有一类项目是节能减排,我们油田清洁作业项目组成员非常兴奋,大家觉得这是一次展示风采、检验成果的好机会。”赵旭阳说,“清洁作业项目组成立以来,已累计推广应用清洁作业技术33.5万井次,减少废液拉运357.0万立方米,减少固废8.7万吨,为井下作业安全环保施工作出了突出贡献。”为了准备比赛,他们专门抽调精兵强将组建比赛小组,成员涵盖油气田开发、地质工程、机械设计等领域。可没想到,摆在比赛小组面前的第一道难题就是选题。“清洁作业技术种类多,参数、功能、效果都不相同,不能眉毛胡子一把抓,得有重点。”在导师刘崇江建议下,比赛小组锚定最新攻坚研发的连续油管压裂后防喷技术,既契合比赛主题又能体现技术特色。连续油管压裂后井筒压力普遍较高,导致常规作业队无法及时下泵完井,严重影响产量。团队以“高效率、低成本”为研究目标,创新研制可溶防喷桥塞,突破了短时间内承压可靠与最终完全溶解的矛盾卡点,有效解决了完井防喷难题,实现废液不出井,极大缓解了废液地面处理压力。为了参赛,小组成员放弃节假日与家人团聚的机会,天天加班加点,激烈讨论,修改材料,经过20余次改进完善,最终以优秀成果赢得了评委青睐。

图为中国石油大庆油田采油工艺研究院青年骨干王羕进行室内实验数据分析

“以绿着墨”:风光电与智能间抽采油实现融合

“大庆油田机采、注水系统年耗电81亿千瓦时,占油田生产用电的68%,能耗大、碳排放高一直是待解的问题。”王羕说,本次大赛针对该项技术攻坚,他们组建了绿色动力智控系统攻坚团队,以风光电与智能间抽采油融合技术为切入点,对机采系统进行绿色替代,提升绿电利用率。

在攻坚中,他们主要面临两方面技术难点:一是在“自发自用、余电不上网”政策下,需要构建新型机采井变工况运行控制仿真模型,实现由对单井控制转变为绿电供给下的区域机采井集中控制,达到绿电大规模供能条件下区域用电自消纳、自平衡;二是整个机采系统转变为变工况生产方式,工程系统与油藏—地面—生产管理多系统间融合及协同管控难度极大。

面对难题,王羕带领团队成员开启夜以继日的攻坚模式,白天做实验,收集数据,晚上开讨论会,研究改进方案。通过大家集思广益,构建出机采井变工况运行控制仿真模型技术思路,通过不断完善最优生产模式及工作制度,形成了新能源供给模式下的新型机采运行方式,让无限“风”“光”化作清洁能源,《绿色动力智控系统——风光电与智能间抽采油融合技术》项目荣获全国铜奖。

迈向碳中和,油田青年在行动。采油工艺研究院的“双碳”青年以此次大赛为契机,向油田内外展现了奋进拼搏的青春之力。

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