为海上油田装备“心脏”

为海上油田装备“心脏”（主题）

工人日报-中工网记者 张玺 通讯员 张娅

近日，中海油能源发展股份有限公司2023年度科技进步奖揭晓，宽幅潜油电泵举升技术被评为唯一的特等奖。该公司工程技术分公司研制的“海龙”举升品牌宽幅潜油电泵，以其卓越的性能，破解了油藏产液量大幅波动的难题，成为海上油田的强大“心脏”。

为了研发这颗“心脏”，多年来科创人员进行科技攻关，让宽幅潜油电泵成为当之无愧的海上采油“重器”。

向油井“心脏”的研发发起攻坚

电潜泵是油井的动力源，被誉为油井的“心脏”，海上油田超90%的原油通过电潜泵开采到地面。2002年，工程技术分公司向电潜泵领域进军。常规电潜泵难以解决油藏产液量幅度变化大的问题，导致电潜泵的重要部件——叶导轮加剧磨损。这一问题不解决，海上油田作业成本会大大增加。

“办法不是没有，只是我们从来没有做过。”2016年，时任工程技术分公司机械采油总工程师的张光一挺身而出，带领黄新春、杜丹阳、李令喜、付军等技术骨干誓师出征，向宽幅潜油电泵研发发起攻坚。

不会设计叶导轮、叶轮，就买书，上网请教；不懂生产工艺，就外出调研。木模图、子午线、包心角、排挤度……这些电潜泵水力设计专业名词成了队员们每天挂在嘴边的话题，即使在梦里也挥之不去。

来自月饼十瓣形状的灵感

3个月下来，大家对宽幅潜油电泵叶导轮水力的设计初见成效，然而学得越多，越发现在常规二维叶导轮基础上改进效果有限，必须进行难度更大的三维空间叶导轮设计。

“面对这个难题，我们必须搭上数字化技术这班动车。”张光一说。

宽幅泵技术研发插上了数字化翅膀，让水泵设计、绘图和分析仿真都在软件平台进行，叶导轮三维水力设计、计算泵效率和扬程等都加快了进程。

为了攻关宽幅泵核心部件——叶导轮，张光一连续4天泡在实验室。中秋夜，他推开家门，看到饭桌上的月饼呈十瓣形状，顿时灵感迸发——叶导轮三瓣式设计不行就用八瓣，八瓣式设计不行就用十瓣。通过十瓣式叶导轮，张光一团队啃下宽幅泵叶导轮设计这块“硬骨头”。

经过不懈钻研，团队调试了上千组数据，实施了300余次模拟试验。终于，在数字化浪潮中捕捉到了最适合的数据组合，成功破解拓宽排量与减缓扬程变化之间的难题。

接下来，通过3D打印快速验证宽幅泵叶导轮开发效果。采用这种方式，叶导轮样品生产时间压缩到一周，成本降至不足1万元。

打造海上采油“重器”

攻克了叶导轮，技术团队采用全压紧结构工艺，创新解决叶导轮在宽幅高效区内大幅变化时磨损加剧的难题，让宽幅泵装配效率提高30%以上。

宽幅潜油电泵形成4项核心专利技术，产品满足渤海油田98.35%的生产井产液需要，让电潜泵种类一举减少72%，极大地提高了电潜泵作业准备时效。2017年底，宽幅潜油电泵在渤海油田首次亮相。2019年10月，宽幅潜油电泵纳入中国海油推广清单，开始在海上油田大规模应用。截至目前，在渤海油田推广应用650井次，占井下在运行电潜泵井的28.3%，产品运行平稳，产液量稳定。

宽幅潜油电泵投用之后，海上油田生产效率提高36%，非故障换泵率降低18.75%。特别是在含砂、含气井，宽幅泵提液增油效果尤为显著。

宽幅泵产品迭代升级，可靠性、稳定性和使用寿命进一步提升。秉持“定制化”服务理念，根据特定作业环境和井况研制宽幅泵，实现多样化场景下的精准应对。

“宽幅潜油电泵成为当之无愧的海上采油‘重器’，为我国海上油田增储上产提供了强有力的产品支撑。”工程技术分公司机械采油经理史轩玮说。

截至目前，宽幅潜油电泵在海上油田投用超过1000井次，入井成功率100%，减少至少150井次电潜泵更换需求，使原油产量增加超420万立方米。