“研产用”一体化撬动科技成果转化

□ 文/刘斌 刚振宝

大庆油田采油工程研究院（采油院）主要承担大庆油田采油工程规划编制及方案设计、钻井设计及质量监督，分层注水、分层采油、增产增注、油水井大修、人工举升、三次采油等采油工程新技术研发及推广应用，同时承担集团公司及油田公司潜油电泵、射孔器材、采油工艺技术和产品的质量监督、检验任务。近年来，采油院在海外市场16个油田成功应用分层注水、分层压裂、分层堵水、螺杆泵举升、油层保护完井、钻采方案设计等20项技术，累计签订合同84项，产值过亿元。

按照“解决开发难题，当好油田参谋，提高技术支撑，服务百年油田”的企业发展战略理念，该院构建了“研产用”一体化管理模式，形成了具有市场竞争力的系列工艺、产品，加速技术成果向生产力转化，拓宽了科技成果转化空间。

一、“研产用”一体化管理实施背景

（一）实现大庆油田可持续发展的必然选择

大庆油田在国家石油战略中地位十分重要，原油产量任务的完成是油田肩负的重大使命，对缓解国内石油供求紧张矛盾，保障国家能源安全，推动国民经济发展具有十分重要的意义。采油工程系统是油田开发的一个重要组成部分，其主要任务是通过生产井和注水井对油藏进行一系列工程技术措施，使油气顺畅地流入井筒内，并被经济有效地举升至地面，完成油田原油生产任务。经过多年深入开发，油田剩余油储量品质越来越差，动用难度逐年加大。要解决开采面临的矛盾和问题，必须依靠采油工程科技进步。加快采油工程科技攻关进程和成果转化步伐，取得推广应用实效，是油田确保原油平稳生产、实现长远可持续发展的必然选择。

（二）加快采油工程技术成熟配套的有效举措

采油工程专业围绕大庆油田勘探开发需要，不断发展采油工程新技术，为油田开发试验、快速上产、高产稳产、科学调产和精细挖潜各开发阶段提供了有力的技术支撑。但随着油田开发对象逐渐变差，精细及精准开发对采油工程技术提出了更高要求，采油工程技术存在着系列问题需要快速解决。只有实施“研产用”一体化管理，确保瓶颈技术尽早取得突破，加快采油工程技术成熟配套，推进技术系列化、有形化、产品化、产业化，更好地服务保障油气生产，并为走出去提供强力支撑。

（三）实现油田有效开发的关键所在

开发难度增加、规模加大，导致油田效益逐年下滑，“十二五”前4年，油田总井数年均增长4.5%，产液量及注水量年均增长均为4.4%，加之水、电、材料等价格刚性增长，操作成本总额年均上涨5.8%。控制操作成本上升幅度任务重大，操作成本中井下作业费用占有一定比例，控制井下作业费用上升幅度，实现降本增效的出路在科技，实施“研产用”一体化管理，促进采油工程科技成果转化，同时拓展存续单位盈利增长点，实现油田低成本有效益开发。

二、“研产用”一体化管理的内涵

采油院加强技术创新、服务一体化组织建设，强化“研产用”一体化管理，即研究、生产、应用三个环节有机结合形成共同体，实现基础研究、技术攻关（产品开发）、中试、产业化的有效衔接，从组织管理上确保项目成果的转移和承接，形成了科研单位、局内生产厂家及技术服务公司、油田生产单位共同参与技术的研发、试验和应用过程，加快研发成果向生产力转化进程。

“研”：采油院不断提升创新能力，以市场需求为导向，选择正确的技术发展方向，加强从应用基础理论到技术开发、技术推广及现场试验、进入市场的项目研发全过程管理，提高采油工程技术成熟度和配套性，形成高质量采油工程科技成果，为新技术进入市场打下坚实基础。

“产”：采油工程技术研究成熟后形成的科技成果有新工艺、新产品，工艺（设计、方法、流程）直接服务于油气田。产品类成果转化有两种方式，一是技术服务，形成的部分科研成果采油院自产自推；二是成果转让，移交到油田内部具备生产及组装能力的内部服务公司或具备生产线和生产能力的生产厂家生产，实现生产产品标准化、规模化，盘活油田资产，提高油田开发的整体效益。

“用”油田生产单位针对自身存在的技术问题，选择应用成熟的采油工程技术科研成果，采油院开展技术培训、规范现场施工、现场服务指导，不断完善采油工程技术，提高技术适应性。

“研产用”一体化管理两种模式：一是采油院和油田生产单位合作有计划、有组织、有选择的研发技术、推广成果；二是采油院与局内技术服务公司及生产厂家、油田生产单位合作有计划、有组织、有选择的研发技术、推广成果。

三、“研产用”一体化管理的主要做法

（一）加强科技项目研究的系统管理，确保研发高质量科技成果

1. 建设科研团队及实验室，提升科技攻关创新能力。科研是一个充满挑战、探索未知的过程，其实验及成果转化需要完善的组织机构及高素质人才队伍。

表1 采油工程科技需要解决的主要问题

采油院建立完善了科技队伍系统，由院主要领导、企业一、二级专家组成技术决策层，到科技部门管理人员组成管理层，再到以主体科研室为主组成实施层的“三层次架构”科技队伍系统。主体科研室主要有分层开采工艺测试、油田化学、举升工艺、采气工艺4个研究室和油气藏改造技术研究中心，分别负责机械细分开采、化学堵水调剖及酸化、油井举升、采气配套工艺、压裂改造的科研项目研究及推广工作。为保证技术开发的研究与试验工作，保障科技成果成熟、配套、转化与应用，采油院建设了5个重点实验室，涵盖了机采设备、入井流体及工具等采油、采气工程所有技术科研实验及产品检测工作。

2. 强化前期综合研究，找准采油工程技术发展方向。科技成果转化中市场因素是基础，科研立项要以市场需求为导向。采油院组织规划人员、情报调研人员、科研人员调研梳理油田采油工程技术现状，调研跟踪国内油田及石油服务公司采油工程技术新进展，分析主营业务对采油工程技术需求，剖析制约油气田生产的共性问题及采油工程各专项技术难题，结合应用“德尔菲法—技术特征”测评法，分析现有技术的合理性及筛选重点技术需求，找准发展方向。

3. 加强项目研究全过程管理，确保按时高质完成。采油院不断修改和完善《采油院科技项目管理办法》，实行涵盖课题立项论证、技术研发、评定验收等全过程技术管理。（1）严格项目开题论证。对拟开题项目的攻关思路、技术攻关路线及技术经济指标进行综合评审，并依据量化评分结果提出评价意见，对于不具备开题条件的项目暂缓开题，确保了开题立项的科学性和有效性。（2）课题在研究前期制定技术研究路线图。每一个项目都要召开若干不同形式的、有一定深度的研讨会，深入探讨项目过程的关键事件和关键点、风险与可行性等内容，技术路线图直观显示研究课题目标和过程的关键事件和关键点，为研发提供较为准确技术路线和评估标准。（3）项目过程管理按照质量管理体系严格执行。按照项目重要程度、技术难度和工作量进行综合测评确定课题级别，将项目分成4级管理，从资金、人力、物力、奖酬金等方面给予充分便利，突出重大专项、重点试验研究，集中优势力量保证核心技术研发。同时，根据三方面考核的汇总结果形成课题制项目的完成系数，兑现月度课题奖奖金。项目完成后，采油院技术委员会对成果的技术指标、创新性、效果及效益、经费使用情况等进行综合评价，达标后提交油田公司技术委员会验收。

图1 “研产用”一体化管理模式图

4. 组织新技术推广及现场试验，提高技术成果成熟度。科技成果成熟性是决定成果转化率的基础和先决条件，大部分研究成果在项目完成时现场试验应用次数较少、规模不足、普遍性不强，有些新技术、新工艺还未形成技术标准，需要足够多的现场试验应用，以反复验证其可靠性、稳定性。采油院对以往形成的技术成果进行梳理和分析，选取对生产推动作用较大且推广应用不足的重大技术，组织开展新技术推广及现场试验，进一步扩大应用范围，对新技术原型进行规模放大现场试验，继续改进、提高、完善新工艺、新产品，形成技术标准，为新技术成果进入市场夯实基础。

5. 促进单一成果向综合配套发展，科技成果相互配合互补增效。油田开发对技术配套要求高，如化学驱提高采收率，油藏、地面、采油各专业及其单项技术难以收到明显效果，只有形成综合配套技术系列，才能收到成效。围绕关键技术，与多学科协同，采油院组织多专项研究室联合配套攻关，在一些关键共性领域集中资金和研究力量实施重点突破，提高成果的应用性。开发进入特高含水阶段，油田剩余油更加零散，分布更加复杂，单一采油工艺措施效果应用差，工艺组合模式除正常发挥单项工艺措施效果之外，各单项技术之间互补配合、共同增效，提高挖潜效果。采油院将多年来持续研发形成的重大科研成果进行整合与配套，集成应用，提高工艺应用整体效果。如组织开展水驱精细挖潜工艺技术现场试验，发展完善了第三代精细挖潜技术系列，定型装备和产品，现场试验2938口井，形成了3项技术成果、16项技术标准及规范、专利26项；形成适合不同储层条件的高效工艺组合模式，加快了科研成果产业化进程，转化周期由8-10年缩至3-4年，速度提高1倍，实现双特高开采阶段剩余油的深度挖潜。

6. 形成了科技成果规范标准，对科技成果应用提供有效指导。采油工程科技成果多为应用类技术，形成新工艺、新产品通过现场试验推广完善成熟之后开始编制标准，更好地规范生产管理，帮助现场技术人员快速掌握和熟练应用采油工程新工艺、新产品，提高产品检验的能力和水平，促进科技成果转化为生产力。2017年采油院制修订标准19项，是油田公司企业标准最多的单位，其中新制定标准16项,修订标准3项。

（二）严格产品生产过程质量控制管理，保证科技成果转化为优质产品

1. 油田内部转让，院厂合作实现产品生产标准化、规模化。院厂联合，是当前技术成果研发转化的新模式，是科研、生产环节在功能与资源优势上的协同与集成化。通过技术转让，采油院将自主创新的科技成果转让油田内部生产单位，提供产品配方、生产方法，以及生产过程持续改进等相关技术支持。同时，与生产方技术人员一道研究优化施工工序、进行来料检验、加工全程跟踪把关，保证技术成果转化为优质产品。近年来，该院通过技术转让、专利授权、规范标准等方式，实现了三元复合驱清防垢剂、等壁厚螺杆泵等产品生产标准化、规模化，保障了油田需要的采油工艺产品稳定供应，提升了油田整体效益。

表2 采油工程研究院实验室建设状况图

表3 中间评估检查指标评价体系及权重图

2. 自行转化，依靠自身力量实现产品生产规范化。采油院主要依靠自身力量进行科技创新和开发产品，以提供技术服务来转化科技成果。工艺类科技成果，按照标准规范直接服务于有需求的油田，并结合油田油水井及储层实际状况，进行方法适应性调整，提高应用效果。产品类成果需要制造，对外服务需自行组装入井工具、配制入井流体。为提供优质技术服务，首先把好产品原料采购质量关，加强采购物资质量控制，严格执行验证采购和进货质量验收制度，以及外委加工质量控制和检验，确保采购产品质量和加工质量；其次确定产品生产质量控制点，按照技术工艺规范、设计图纸、操作规程等规范化进行制造、组装或配制，落实质量控制措施，制作产品时严格实施全过程质量控制；再次按照产品质量标准和合同规定对出院产品进行监督检验。对于出口产品，应按照进口国法律法规、质量标准或合同约定进行生产，确保出院产品质量合格。例如桥式偏心分层注水技术成果服务，严格控制压缩式封隔器胶筒、封隔器钢体及配水器零部件等基础材料选购质量，按照“招标—采购订单—审批—向供应商下单—质检—收货—付款”的采购流程进行运作。

（三）推进科技成果现场应用规范化管理，促进科技成果顺利转化

1. 加强市场服务团队培养及技术成果的宣传交流，有效促进科技成果推广。采油院组建专门机构技术服务中心，承担全院技术服务市场开发和技术服务全过程的商务运作，协调各科研室开发和运作国内外技术服务市场，促进科技成果推广。技术成果转化型人才需要典型的复合型人才，既要具备石油技术专业知识，又要具有促进成果交易的沟通协调技能，通过多年重点培养，该院初步形成精商务、通外语、懂技术的市场开发队伍，涵盖英语、俄语、阿拉伯语等多语种，具备目标市场开发能力；初步形成精技术、熟规则技术服务人员队伍，涵盖分层注水、机械堵水、油水井压裂、化学堵水、螺杆泵等技术专业，具备国际通用标准服务能力，提升了采油工程技术服务实力。

2. 加强科技成果转化规范化管理，推进科技成果规模化应用。提高油田各类油层动用程度，需要提高注入分注率及单井分注层段数，加大多级细分注水技术应用力度。为便于规模应用和生产管理，采油院与采油厂结合，通过试验和评价，共同完成了分注技术标准化工作，实现了三个方面的统一，全面实现细分注入工艺标准化。一是分注工艺统一。多级细分与高效测调注水工艺方面形成六个统一的技术标准，化学驱分注工艺形成三个统一的技术标准。最终设计成高性能、低成本、最优结构参数的工具，统一发放图纸至各采油厂，由各厂按照统一图纸自行加工使用，为逐步实现分层注入工艺规范化、标准化、统一化奠定基础。二是操作流程的统一。编写技术使用说明书和施工操作规程，对工具的组装、检验、使用要求，以及施工操作流程等方面进行规范。三是统一培训。组织多次技术培训，对分注工具的组装、检验、现场施工及测试调配进行统一培训，使采油厂的员工掌握相关技术，能够独立完成统一后分注技术的相关工作，班组测调能力明显提高。统一后工具性能更加可靠，操作更加规范化、标准化，能够大幅提高管柱作业施工效率和成功率，减少作业费用。

3. 持续提供优质指导服务，不断改进完善采油工艺技术。采油院与采油厂建立起较好的合作伙伴关系，技术人员对现场施工工序进行合理安排，从来料检验到现场应用全程跟踪把关，做到单井个性化设计，努力达到单井服务最好效果。建立定期回访制度，定期与各采油厂的工程技术人员及相关人员进行交流，在沟通中及时发现问题，解决问题，持续改进采油工艺，促进科技成果进一步成熟和完善，更好地满足油田需求。

四、“研产用”一体化管理取得的效果

（一）提升了采油工程技术性能水平，促进采油工程技术成熟配套

通过实施“研产用”一体化管理模式，推动分层注入、分层采油、分层/分段压裂改造、酸化、调剖、油井举升、排水采气等采油采气工艺及产品发展。近年来，采油院申报油田公司评定验收50项，获省部级以上成果9项，申请专利38项，科技项目计划完成率达100%。重点工艺技术水平及性能不断提升，逐步向耐高温、耐高压、耐腐蚀、多层（或多段）、集成化、自动化、绿色化、低成本、精准化等方向发展，提高了适应性，技术成熟配套，满足了多种储层类型、多种驱替方式、多种井型的勘探开发需要，逐步实现了系列化、标准化。

（二）促进了采油工程科技创新成果转化，确保采油工程指标保持较高水平

采油工程技术规模化应用，使采油工程技术指标保持较高水平，注入井规模化应用多段细分注水工艺、聚驱全过程分注及电动测调工艺、三元复合驱分注工艺等技术，分注率持续提升，三采分注技术粘损率降低2%，减少三采聚合物用量，测调效率提高2倍；抽油机井过环空分层配产、压电开关分层配产等精细分层采油技术，2017年堵水措施704口，措施有效率96.73%，累计降水197.19万立方米。2017年完成三元复合驱调剖试验57口井，累计完成181口井，累计增油13.1万吨，统计431口连通油井平均含水下降3.63个百分点；应用了以精控对应压裂、直井大规模压裂、水平井双封单卡压裂、水平井穿层压裂为代表的系列增产技术，打破国外技术垄断，节约工具费用，通过优选工艺、精心施工，压裂效果继续保持较好水平；发展应用各种驱替方式下延长机采井检泵周期技术和先进的管理方法，加大等壁厚螺杆泵等举升技术的应用力度，机采井检泵周期稳中有升，举升设备利用率和有效时率持续保持较高水平，机采井平均系统效率28.63%，其中抽油机井28.24%、螺杆泵井31.06%、电泵井29.48%；油水井因工艺问题平均单井维护性作业井次为0.2090。

图2 桥式偏心分层注水管柱组装过程质量控制图

表4 海外油田累计技术服务统计表

（三）提供了有效工艺技术手段，支撑主营业务可持续发展

采油工艺技术在油田有效精准开发中发挥了重要作用，注入井规模化应用精细分层注水工艺、化学驱分注工艺技术，注入井层段细分有效缓解了储层物性差异引起的层间矛盾，提高了化学驱效率，提高了各类油层的动用程度；油井规模化应用地面控制可调层精细分层采油技术，注入井规模化深度调剖，有效治理低效无效循环，充分发挥了中、低渗油层的作用，达到了降本提效目的；油水井采取压裂、水井酸化等储层改造措施，疏通了低渗油层的渗流能力，提高薄差油层动用程度，有效的弥补了老井自然递减，有效提高了单井产量，增加难动用储量的动用程度；抽油机、螺杆泵、电泵、提捞举升技术满足了水、聚、三元复合多种驱替方式举升产液量需要，同时，进一步节能降耗、延长检泵周期；修井工艺技术的应用恢复油水井生产能力，确保了注采系统的完善，为完成产量任务提供了有效工艺技术手段。

（四）提升了采油工程技术的核心竞争能力， 稳步推进走出去战略

采油院针对海外油田技术服务市场需要，形成了以桥式偏心注水、螺杆泵举升为代表的5大优势技术系列成果。强化“一体化”观念，积极进军国际市场，先后进入哈萨克斯坦、苏丹、蒙古等国家，在海外市场16个油田成功应用分层注水、分层压裂、分层堵水、螺杆泵举升、油层保护完井、钻采方案设计等19项技术，累计签订合同84项，产值过亿元。近3年，采油院不断加大市场开发力度，拓展了苏丹2/4区、印度尼西亚等油田，完成产值4449.17万元。

实施“研产用”一体化管理模式，提升了大庆油田采油工程技术性能、水平及适应性，降低了工艺成本，促进了科技成果转化，为油田提高油层动用程度、增储增产、控水、降成本及可持续发展提供了有力的工艺技术保障，进一步提升了采油工程技术核心竞争力，拓展了国内外市场，给企业带来了极大的经济效益和社会效益。