編者按：中國石油共有13項創(chuàng)新成果，在中國職工技術協(xié)會2021年度職工技術創(chuàng)新成果評選中獲獎，其中3項成果榮獲一等獎、2項成果榮獲二等獎、8項成果榮獲三等獎。

中國石油報《科技·創(chuàng)新》以專題形式對系列成果集納報道，充分展示廣大職工開展技術創(chuàng)新活動、服務一線的生動實踐。今日刊發(fā)第三期，讓我們走近研發(fā)團隊，聽聽成果研發(fā)背后的故事。

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華北油田還天空一片蔚藍

中國石油網(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)能關鍵技術已在華北油田第五采油廠穩(wěn)定應用822天，為油田深化綠色礦山建設提供保障。

第五采油廠積極響應《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，持續(xù)改善環(huán)境空氣質量。2018年，這個廠以環(huán)保治理為重心，成立創(chuàng)新小組針對油田熱力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保關鍵技術開展攻關。

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重等問題，消除了安全環(huán)保風險。加熱爐除塵裝置的除塵率可達到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)達標。

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)場生產(chǎn)情況和應用條件，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個百分點。

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)解決單井拉油點供熱采用電加熱器耗能高的問題；應用智能電加熱技術解決單井拉油點用電量高的問題，實施后平均每天電加熱啟用時間比實施前少18個小時；應用復合降凝劑，解決原油物性差、凝固點高導致熱力系統(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)能關鍵技術

誕生日期：2020年6月

孵化時長：2年5個月

應用效果：這個創(chuàng)新成果在華北油田第五采油廠6個采油站點實施。其中，3個站點實現(xiàn)了污染物近零排放，3個站點實現(xiàn)了二氧化硫、氮氧化物近零排放。

研發(fā)故事

凝聚點滴之力守護澄澈藍天

11月2日，華北油田工程技術二級技術專家付亞榮去現(xiàn)場查看熱力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保配套技術應用情況，高興地對創(chuàng)新小組成員們說：“設備運轉一切正常，受到大家一致好評，咱們也為實現(xiàn)碳中和目標貢獻了一份力量?！?/p>

自接到上級要求，第五采油廠工程技術研究所針對油田熱力系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保關鍵技術，成立創(chuàng)新小組開展技術攻關?！凹热灰蠖趸颉⒌趸锏呐欧帕肯陆?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，有的到兄弟單位調研，有的畫圖計算、推演。針對助燃劑含氮的問題，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氣，利用氮氣與氧氣滲透速率的不同，將氮氧分離，減少氮氧化物對空氣的污染；為了減少二氧化硫的排放量，不僅在前端對天然氣除硫，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、站點不同，所需要的熱負荷不同，我們都要考慮周全，區(qū)分對待?！眲?chuàng)新小組成員吳澤美提出了新問題。

面對關鍵技術和難點問題，創(chuàng)新小組從未退縮，迎難而上。其中，針對單井拉油點用電量高的問題，創(chuàng)新小組發(fā)明了一種智能電加熱技術，同時應用空氣源熱泵，既實現(xiàn)污染物近零排放，又達到節(jié)能的效果。

“我們的排放標準已經(jīng)達到新要求，但是我們還得再接再厲，對加熱爐的治理還要朝著更節(jié)能、更環(huán)保的方向不斷進步?！备秮啒s鼓勵大家說。(通訊員馬偉娜)

長慶油田深入儲油罐的“微波探頭”

中國石油網(wǎng)消息（特約記者肖丹通訊員杜若素）11月1日下午，一場關于油水界面的測試實驗在長慶油田采油十廠慶一聯(lián)合站展開。技術人員閆龍龍將油水混合液倒入一個直徑50厘米、高3米的儲油罐模型中，一邊緩慢下放測試探頭，一邊測量水層、乳化層、油層的厚度，不僅準確測出了各個層位的厚度，而且對應的含水率也呈現(xiàn)出清晰的曲線。

為了更精確地統(tǒng)計原油產(chǎn)出量，化驗工需要定期檢測儲油罐油水界面。傳統(tǒng)的采樣方式是人工采樣，憑借目視和經(jīng)驗判斷油水界面，通過多次化驗分析確定含水率，耗時耗力還存在測量精度差、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，安全風險更高。

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

“我從海洋聲吶探測得到了啟發(fā)。”辛勝杰說，“在儲油罐里手動放入類似于聲吶的微波探頭，就能計算出油、水、乳化層界面及其對應的含水率了?！?/p>

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

目前，這項成果在第十采油廠慶一聯(lián)合站、慶四聯(lián)合站等1000立方米儲油罐上應用，測試準確率從95%提高到99.8%，探明油水界面時間從30分鐘縮短至5分鐘，每年降低原油化驗成本6.8萬元，每年可帶來經(jīng)濟效益15.5萬元。

名稱：儲油罐油水界面測試儀

誕生日期：2021年8月

孵化時長：6個月

應用效果：油水界面智能測試儀運行穩(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立方米儲油罐上進行了應用，測試準確率從之前的95%提高到99.8%，探明油水界面時間從30分鐘縮短至5分鐘。

研發(fā)故事

磨煉中成長蛻變

11月2日，由辛勝杰領銜、創(chuàng)新小組共同發(fā)明的“儲油罐油水界面測試儀”成果榮獲全國職工技術創(chuàng)新成果三等獎已有3個月。目前，油水界面智能測試儀這項成果在聯(lián)合站一千立方米儲油罐上應用，效果良好。

成果發(fā)明的背后，離不開創(chuàng)新的靈感和動力。面對儲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上找到了油水界面測試儀發(fā)明的靈感，與創(chuàng)新團隊成員郭寶、王彥朋一同踏上了新型油水界面測試儀的研發(fā)之路。

“我們一定要實現(xiàn)快速測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險?！眲?chuàng)新團隊成員相互加油打氣。用什么原理設計油水界面測試儀？各項參數(shù)要達到什么標準？怎樣實現(xiàn)快速測定油水界面和各層位的含水率？這些是擺在創(chuàng)新團隊面前的一道道難題。

在探測裝置的結構設計上，創(chuàng)新團隊前后設計了8種方案，通過分析得出儲油罐界面測量的主要難點在于原油黏度、安全性、含水率檢測的準確性和界面檢測的分辨率。

2021年8月的一天，辛勝杰激動地對團隊成員說：“我們可以通過手動收放微波探頭，利用微波‘趨膚效應’，就可以不依賴導體在空間傳輸，通過檢測微波在不同介質中的速度，可以得到對應的含水率?！眲?chuàng)新團隊多次調整方案，加強實驗，最終通過應用TRIZ創(chuàng)新方法，結合發(fā)明原理，將傳統(tǒng)人工取樣改變?yōu)橹悄芴綔y油水界面。(特約記者楊程媛通訊員杜若素)

長慶油田閥門更換出妙招

中國石油網(wǎng)消息（特約記者馬靜）11月1日，在長慶油田采氣一廠作業(yè)四區(qū)設備檢修現(xiàn)場，2名操作員工很輕松就更換好了集氣站總機關進站閥門。這得益于員工技術創(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個月，累計創(chuàng)造經(jīng)濟效益25萬余元。

組合式閥門更換專用工具主要應用于天然氣集氣站場總機關閥門和進站旋塞閥的更換，依靠手動液壓泵，推動設置在閥門兩端的液壓千斤及月牙板，通過采用不同長度撐桿以適應不同閥門間距的拆卸與安裝，達到增大閥門兩側法蘭間隙的目的。

在天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場，員工安裝與拆卸法蘭連接閥門時，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)質量均低下的問題。為此，由集團公司技能專家、采氣一廠技師王德寬帶領的員工技術創(chuàng)新工作室認真鉆研、反復論證與實驗，設計研發(fā)了液壓組合式閥門更換定位器。此項發(fā)明具有設計新穎、性能穩(wěn)定、使用靈活方便的優(yōu)勢，具備推廣應用廣闊前景。

組合式閥門更換定位器已廣泛應用于采氣一廠生產(chǎn)現(xiàn)場，“我們原來需要3名員工耗費一個半小時才能完成的工作量，現(xiàn)在只需2名員工互相配合，半小時就能順利完成作業(yè)，真正起到了提質增效的作用?！辈蓺庖粡S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

孵化時長：1年

應用效果：已成為長慶油田采氣一廠生產(chǎn)現(xiàn)場更換法蘭連接閥門以及設備部件安裝與拆卸作業(yè)的一項理想型實用新型工具，完全適用于集氣站所有進站旋塞閥與集氣總機關閥門更換作業(yè)，投入應用后年平均創(chuàng)效近10萬元。

研發(fā)故事

多專業(yè)協(xié)同攻堅又創(chuàng)效

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

2018年10月25日，正值冬季高峰供氣期來臨，集團公司、長慶油田技能專家的王德寬帶領員工技術創(chuàng)新工作成員在集氣站現(xiàn)場解決生產(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，一個半小時后，僅完成一處拆卸作業(yè)。

王德寬向作業(yè)區(qū)技術員張建偉問道：“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，一定要凝聚團隊攻關之力，將這個硬骨頭“啃”下來，全力以赴更好保障下游千家萬戶溫暖過冬。經(jīng)過幾天的站點蹲守，王德寬不斷查找可以突破的方向和方法，組織技術創(chuàng)新室成員多次開展頭腦風暴，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，成為集氣站總機關閥門和進站旋塞閥更換的專用工具。通過不同長度撐桿適應不同閥門間距的拆卸與安裝，這個工具可操作性強、性能穩(wěn)定可靠，員工勞動強度大幅度降低，只需兩名員工配合，半小時內(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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