工厂化作业引发大变革
2013-02-25胡文瑞
现在,美国致密砂岩气、页岩气开发,英国北海油田、墨西哥湾和巴西深海油田,都采用工厂化作业的方式,比如陆上一个井场钻50多口井,海上一个钻井平台钻100多口井。高度集中的流水线施工作业,使开采成本大大降低,也使投资者的效益最大化。
工厂化作业概念,在中国并不陌生。不过,在中国石油石化行业,“工厂化”和“工厂化作业”被有限应用是近几年的事儿。
工厂化作业需要满足一些基本要素。
首先是工厂化作业的理念,基于丛式井(水平井)工厂化开发,批量化钻完井作业由传统到现代,由分散到集中,由低效到集约。如钻上部表层批量化钻井一次完成,表层以下采用双钻机联合作业批量化钻井,同时也为下道工序压裂、试油、试气批量化作业创造了条件。
其次是现代化的装备,一般而言工厂化必然伴随着大生产,而大生产必然依靠大机器。石油钻井和压裂,包括试油试气,集中了行业最先进的技术装备。
再次是先进的技术,高度集成的工厂化作业,必然依靠先进的技术做有力的支撑。比如通过简化优化,苏里格开发技术从方案设计、钻头、井眼轨迹控制、泥浆、离线设施等配套技术,有效地支撑了钻井等工厂化作业。
最后是现代化的管理手段和方法,主要以信息化为基础,系统设计,同性化作业,倡导团队精神。如钻井远程监控,联合交叉作业,一体化工作方式。同时,制定工厂化标准作业指南,统一指挥,统一行动,为规模化作业奠定了约定俗成的基础。
在这些基本要素满足的基础上,工厂化作业呈现出自己的特点。
一是系统性。工厂化作业是一个开放的技术系统,不仅包括组织结构和技术因素,而且包括管理方法和手段。系统性在于把分散的个体要素整合成整体要素,彼此既相互联系,又互为条件。
二是集成性。工厂化作业的核心是集成运用各种知识、技术、技能、方法与工具,满足或超越对施工和生产作业的要求而开展一系列管理活动。
三是流水线。这样大大简化了复杂的施工工序的衔接过程,且具有稳定、高效的特征,移植工厂流水线作业方式,也为石油钻井、压裂等批量化施工和作业创造了基本的条件。
四是批量化。要做到这点,首先是技术整合问题。石油钻井、压裂等施工作业属于技术密集型,要做到流水线上人和机器的有效组合,不论是在线作业还是离线作业,都要充分体现人的能动性和设备的灵活性,既是非同步性的作业也要以柔性的方式做到有机组合,才能实现批量化作业链条上的技术要素在各个工序节点上不间断。
五是标准化。工厂化作业的高级层次是标准化。标准化是在相对可控的资源配置条件下,利用成套设施或综合技术使资源共享,实现集约高效和可持续发展的现代化石油施工和生产作业批量化、规模化方向转变,如定制标准化专属设备,标准化井身结构,标准化钻完井设备及材料,标准化地面设施等。
六是自动化。中国石油工厂化作业仅处在初级阶段,需要探索性的问题很多,如工厂化作业需要建立自动化的平台。
七是效益最大化。工厂化作业的最大目的是降低成本和提高效率,苏里格南项目已经有了很好的实践。如工厂化作业使钻井大大提速,建井周期大大缩短。3500米左右的井深,从2011年43天缩短到目前的32天。
工厂化、工厂化作业意义不仅在于加快了石油开采,而且在于是一种全新的作业方式,是解放生产力的标志性的事件,值得重视和支持。