高原油气田攻克冬季生产难题 自主创新防冻技术保障能源安全

问题——高寒地区油气生产中,压力监测是工艺调控的重要依据,但冬季“冻堵”长期困扰一线。

位于柴达木盆地的英东油田海拔在3000米以上,冬季持续时间长、低温强度大,零摄氏度以下天气可达半年左右,极端气温常降至零下25摄氏度。

现场员工反映,过去一到冬季,压力表冻堵故障频繁出现,甚至一周多次,影响数据连续性与准确性,增加运行风险。

原因——冻堵并非简单的“结冰”问题,其背后是低温条件下介质物性变化与结构适配不足的叠加。

传统压力表接头在严寒中易出现介质结冰膨胀,产生对压力表内部弹簧管的挤压冲击,轻则指示偏差、数据漂移,重则造成零部件损伤并带来泄漏隐患。

此外,高原昼夜温差大,设备冷热交替更容易诱发密封性能下降,故障概率进一步上升。

压力表作为井口监测的关键点位,一旦失准,可能导致工艺参数调整滞后或误判,进而影响生产节奏。

影响——冻堵带来的连锁反应主要体现在“安全、效率、成本”三方面。

一是运行安全承压加大,压力信号异常可能掩盖管线压力波动等风险;二是生产组织效率被拖慢,岗位人员需要频繁巡检排查、现场解冻和更换部件,既占用时间也增加冬季作业强度;三是维护成本上升,反复拆装不仅消耗备件,也增加停井停产的间接损失。

对于高原油田而言,冬季窗口期本就有限,设备可靠性短板会放大季节性制约。

对策——针对症结,一线创新工作室从现场问题出发,走出一条“拆解验证—锁定关键—结构创新—现场迭代”的路径。

据介绍,青海油田乔永青创新工作室在摸排多口井压力表运行情况、反复拆解故障接头后,将问题锁定为介质结冰膨胀引发弹簧管受损及信号失真。

围绕“隔离介质、稳定传递”这一思路,团队研发出防冻压力表接头:通过高压耐油弹性膜片实现管道介质与传导介质的物理隔离,避免气液串流与污染;在储液腔内注入专用防冻液,用以传导压力信号,并可耐受零下40摄氏度低温,减少低温导致的传递滞后与失真。

同时对螺纹结构进行优化,适配作业区现有多规格压力表,降低改造门槛。

该接头单套制造成本约50元,辅以高精度密封设计,减少防冻液损耗,降低后期维护频次和综合成本。

前景——从“小接头”到“大治理”,其意义不仅在于解决一个部件的冬季可靠性,更在于提升高寒油气生产的韧性与精细化管理水平。

当前油气田稳产增产对设备状态监测依赖更强,压力数据的连续、真实、可比,是优化工艺参数、保障井筒和管网安全运行的重要基础。

该成果以低成本实现快速部署,有利于在同类高寒区块推广应用,形成可复制的冬季保供技术工具箱。

下一步,随着应用范围扩大,可结合不同介质成分、不同工况压力与温度区间开展标准化验证与寿命评估,并与数字化监测、预防性维护策略联动,进一步提升冬季生产组织的确定性。

这项创新成果的取得,充分体现了一线职工在解决生产实际问题中的智慧和担当。

从发现问题、分析问题到解决问题,乔永青创新工作室用实际行动诠释了"方法总比困难多"的深刻内涵。

防冻接头虽然是一个"小接头",但它承载着职工创新的大智慧,体现了企业技术进步的大方向。

在新时代推进高质量发展的征程中,正是这样一个个来自生产一线的创新成果,汇聚成推动产业升级、提升竞争力的强大合力。