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上一版3  4下一版 2012年8月7日 星期 放大 缩小 默认
金冈科技:帮油企搬走“三座大山”
本报记者 沈则瑾
强磁防蜡方法与传统化学清蜡方法相比,具有四大核心价值——
❋ 节能:水、电用量减少90%以上;
❋ 环保:污水排放量减少90%以上;
❋ 节约:综合生产成本(化学剂、人力等)下降60%以上;
❋ 增效:单井产量最低增加20%以上。
△ 采油厂使用金冈流体调质器安装现场。 (资料图片)

“我为祖国献石油”,随着这豪迈的歌声,一座座井架高高耸立,一股股原油从地下喷涌而出,石油成为推进现代文明发展的不竭动力。

但再富饶的油田也会遭遇石油开采中的三大难题:“蜡、粘、垢”,企业自嘲是背负着“三座大山”前行,导致石油开采“成本高、产量低、污染重”。

一个名曰上海金冈机电科技有限公司的高科技小企业研制出了能搬走油企“三座大山”的利器——金冈流体调质器。

明知山有虎

偏向虎山行

2000年的一天,当教师的张北溟想创业,于是,向某采油工艺研究院技术人员打探研发什么设备才有意义有价值。这位长期研究强磁防蜡却未能突破的技术人员脱口而出:“你们若能解决强磁防蜡问题,不仅科技价值高,还能赚大钱!”

无知者无畏。内行不经意间一句笑谈竟将外行张北溟和他的研发团队引上了一条漫长而坎坷的自主创新之路。

油田开采时,油气井及地面管线内会结蜡、结垢,直至蜡堵、蜡卡,不能出油,需要使用化学、机械热清洗方法作业,最严重时一口油井需要停产几个月进行洗井和检泵作业。

当时强磁防蜡在国内外已研究了十多年,却不能解决磁场强度低和深井下温度高导致磁防蜡器消磁等关键问题,很多人不得不黯然终止探索。张北溟和他的伙伴们这可是明知山有虎偏向虎山行呀!

目前,我国石油开采中常用的清蜡方法清蜡频繁、劳动强度大、清蜡成本高且污染严重,停采更会造成很大损失。较之陆地油田,海上油田清洗油井成本会提高数十倍,污染风险也骤增。

化学方法难以奏效,是否还是回到物理方法防蜡?张北溟相信物理解决的方法一定存在,关键在于如何去找到它。

研发团队开始了义无反顾的研究。他们请教了无数专家,决定从稀土材料选择入手,在数千种材料中筛选出几十种,国产不行就用进口替代,再对配方和加工工艺改进提升。在经历了几千个日日夜夜的煎熬和无数次失败考验后,研发终于取得了突破,在新疆、辽河、吉林、大庆等200多口油井试用成功。

新产品的功能超强:首先,产品磁场的强度达1000毫特斯拉以上,而市场上少数同类产品磁场达不到200毫特斯拉;其次,磁场强度在几千米井下高温条件中依然能做到“强磁而不消磁”,而过去类似产品下到井下大部分没作用,少数有作用的也只能坚持3至5个月便消磁作废;第三,“防蜡、降粘、除垢”之外,新产品还能大幅提高采油产量。

张北溟告诉记者,第一代FL稀土强磁油井清蜡防蜡器重点是解决蜡的问题。2004年12月,新疆油田第一批20余口情况各不相同的油井开始全面试验使用,至今已超过7年依然在正常运行。

2008年,第二代金冈强磁防蜡器研制成功,功能从防蜡升级到“防蜡、降粘、除垢”。此时,并更大范围地在新疆、辽河、吉林、大庆等油田展开试用。

四大核心价值

获专家认可

2011年12月17日,北京香山召开了一个特别会议,主题是“石油开采中的节能减排增产首次战略研讨会——以我国自有知识产权金冈强磁防蜡器高效防蜡防垢防粘为例”。

这个被称为“香山科学会议”的平台主要为国家重大科技项目如863、973项目组织论证,成立十多年来,仅对几家企业项目进行过研讨,而打破常规序列,为金冈强磁防蜡器开辟“绿色通道”,快捷进入还是第一次。

专家们看中的是这一产品符合平台“讨论重大工程技术领域中最新突破性进展”的宗旨,是一项切合国家战略性新兴产业发展需要的重大创新性成果。会前,专家们曾亲赴试用油田和金冈机电的生产基地考察,确认测试数据真实有效,知识产权完全自主拥有。

会上,油田一线技术人员带来的最短一年以上应用测试报告显示,强磁防蜡方法与传统化学清蜡方法相比,具有四大核心价值——节能:水、电用量减少90%以上;环保:污水排放量减少90%以上;节约:综合生产成本(化学剂、人力等)下降60%以上;增效:单井产量最低增加20%以上。

记者采访时被一份报告吸引住了,是2007年7月吉林扶余采油厂工艺所提供的,报告称,一口X20-01.4井从2006年8月26日试验用强磁防蜡器后增产幅度过大,建议下一步扩大使用规模验证增油效果后推广使用。

报告显示,试验前该井日产液4.5吨,日产油1.5吨,含水72%,试验后第一个月的日产液12.7吨,日产油5.7吨,含水53%,之后生产稳定。日产液、日产油大幅度上升,含水下降,效果好。试验前洗井周期120天,试验后到2007年6月生产300天以上,没有发生过由于结蜡原因造成的洗井和检泵作业。

张北溟告诉记者,这并不是个案,新疆4口井试用强磁防蜡器后,2年累计增加油产量10598吨,而2011年整个新疆油田数千口井才增产1万吨。据悉,国际上能够提高采油量1%至2%的技术已十分罕见,而许多油井在使用金冈强磁防蜡器后采油量都大增,最少的增幅21.9%。

破解技术难题

急需援手

张北溟说,尽管握有多份使用报告,强磁防蜡器提高采油量的增幅依然令人难以置信,这种现象他们的研发团队也不能从理论上解释清楚。另一让人兴奋而又困惑的是:应用中在提高采油量的同时,还改变了“油水比例”。这种现象普遍存在,但原理也不得而知。

在“香山科学会议”上,磁学专家、欧亚科学院院士、973项目专家顾问组副组长林泉等人认为,这一技术实际上是新材料,特别是稀土功能材料在磁学领域的重大创新性突破,应用领域非常广泛,除现已开发成熟的采油设备外,还将涉及民用、医学、工业及军用领域等,具有非常大的科学应用价值,势必会带来战略性新兴产业的产品新链条和产业新集群。

张北溟还有个梦想,希望能以金冈科技为主导,由国家立项扶持,建立国家研究试验中心,组织相关领域科技人员,专门就产品试用中产量大增的同时,出现“油多水少”的现象进行深度研究,破解待解之谜,还要对金冈科技的核心技术——稀土功能材料在其他领域应用的深度研究。

张北溟至今还记得香山科学会议上专家们激情洋溢的讨论和高度评价:“如果该项技术在国内油田得到全面应用,粗略估计每年可为国家减少污水排放数千万吨,增加采油产量数千万吨,节约采油成本数百亿元,创造综合价值数千亿元。”

近期,第三代产品也已推出。张北溟说,新产品在加强完善第二代产品基础上,从陆地油田延伸到了海上油田,从石油行业延伸到了其他行业。现在,新一代产品根据专家建议,更名为“金冈流体调质器”。

尽管一直受待解之谜的困扰,但细细回忆起专家们的肯定时,张北溟也会憧憬一下美好的未来:我国每年石油产量2.2亿吨,以增长20%计,是4400万吨,而大庆油田一年的产量也就4000万吨,如果流体调质器得到广泛应用,那是不是意味着我们国家又“拥有”了一个大庆?

说到这里,张北溟打住了话头,眼睛望着远方,眼神充满期待……

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