基于電子標(biāo)簽技術(shù)的油管全生命周期跟蹤管理

徐亞飛，王青海，楊兵兵

（山東勝軟科技股份有限公司，山東 東營(yíng) 257000）

基于電子標(biāo)簽技術(shù)的油管全生命周期跟蹤管理

徐亞飛，王青海，楊兵兵

（山東勝軟科技股份有限公司，山東 東營(yíng) 257000）

文章描述了該模式的技術(shù)組成以及核心管理理念。文章涉及的技術(shù)及油管的單根全生命周期跟蹤管理理念不僅為油管的科學(xué)管理提供了新型的應(yīng)用模式，更是未來(lái)油管精細(xì)化管理的必然趨勢(shì)。

電子標(biāo)簽；全生命周期；油管

1 油管管理概述

隨著我國(guó)油田企業(yè)大部分都進(jìn)入了中后期開(kāi)發(fā)階段，油田開(kāi)發(fā)難度加大，成本上升，生產(chǎn)管理與成本不匹配等諸多問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)。作為油水井生產(chǎn)的重要組成部分，油管的管理水平直接關(guān)系著油水井免修期長(zhǎng)短和作業(yè)成本的高低。如何管理好油田的油管，是成本控制的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。

2 當(dāng)前管理現(xiàn)狀

近年來(lái)，油田推行以“分年限、等壽命”管理為代表的油管管理模式。這種模式與以往新舊混用的粗放管理模式不同，根據(jù)使用年限對(duì)物性及應(yīng)力特性相近的油管桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和等壽命使用，保證不同年限的油管處于合理的工作狀態(tài)，防止新舊混用引發(fā)的短板效應(yīng)。最大限度地發(fā)揮各類管桿的使用效能，延長(zhǎng)使用壽命，減少新材料投入。

但這種管理模式仍然存在諸多問(wèn)題，一方面是這種管理模式下，所述精細(xì)管理的提升主要依靠的是管理環(huán)節(jié)上的細(xì)化，實(shí)際操作仍舊需要人工完成。同時(shí)由于在每個(gè)環(huán)節(jié)都是依靠人工去逐根檢查、驗(yàn)證和記錄，工作效率低下，容易出錯(cuò)。

3 基于電子標(biāo)簽技術(shù)的油管全生命周期跟蹤管理模式的建立

對(duì)管理人員而言，油管的單根全生命周期跟蹤管理把以往不全面、不連續(xù)的信息串聯(lián)起來(lái)，不僅對(duì)油管的供應(yīng)回收及修復(fù)管理有重要意義，還能夠?yàn)橛吞飬^(qū)塊和單井診斷分析提供數(shù)據(jù)方面的支持，從而能夠以一種更整體的角度去看待油管的管理，這就更符合油田當(dāng)前的管理要求和發(fā)展方向。

3.1 基于電子標(biāo)簽技術(shù)的油管全生命周期跟蹤管理系統(tǒng)組成

基于電子標(biāo)簽技術(shù)的油管全生命周期跟蹤管理系統(tǒng)為每根油管安裝一個(gè)油田唯一“電子身份證”，并在關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)使用采集設(shè)備對(duì)油管標(biāo)簽進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和應(yīng)用，實(shí)時(shí)采集采購(gòu)環(huán)節(jié)的物流數(shù)據(jù)、供井回收數(shù)據(jù)、修復(fù)數(shù)據(jù)、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的下井?dāng)?shù)據(jù)，并結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用，串聯(lián)油管的供應(yīng)部門(mén)、維護(hù)部門(mén)和使用部門(mén)，實(shí)現(xiàn)油管從入庫(kù)、發(fā)放、入井、回收、修復(fù)、直至報(bào)廢的“全生命周期”管理。

系統(tǒng)包括油管電子標(biāo)簽技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)信息采集系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)3個(gè)部分，如圖1所示。

圖1 油管全生命周期跟蹤管理系統(tǒng)

（1）油管電子標(biāo)簽技術(shù)包括油管電子標(biāo)簽及相應(yīng)的配套安裝技術(shù)：油管電子標(biāo)簽性能參數(shù)需要及油管經(jīng)歷的業(yè)務(wù)操作；同時(shí)配套安裝技術(shù)確保油管電子標(biāo)簽的安裝工藝確保在給油管安裝電子標(biāo)簽的同時(shí)，不影響油管當(dāng)前的庫(kù)存、使用、探傷、試壓等各環(huán)節(jié)的操作；同時(shí)能夠使油管標(biāo)簽適應(yīng)油田的高溫高壓、沖擊碰撞、油水腐蝕等的外部惡劣環(huán)境，確保油管標(biāo)簽?zāi)軌蚋S油管整個(gè)生命周期。

（2）現(xiàn)場(chǎng)采集系統(tǒng)包括標(biāo)簽編碼管理、信息采集設(shè)備及采集設(shè)備的配套應(yīng)用技術(shù)：標(biāo)簽編碼管理確保安裝在油田油管上的每一個(gè)電子標(biāo)簽都是唯一的，采集設(shè)備則確保在不同的使用場(chǎng)合，都能夠準(zhǔn)確、快速地采集到油管標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，配套應(yīng)用技術(shù)保證每一個(gè)油管標(biāo)簽的采集設(shè)備能夠正常工作并自動(dòng)完成信息的采集工作。

（3）后臺(tái)管理系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)采集接口從現(xiàn)場(chǎng)信息采集系統(tǒng)獲取到數(shù)據(jù)，并使用這些數(shù)據(jù)完成油管的入庫(kù)、發(fā)放、入井、回收、修復(fù)、直至報(bào)廢等業(yè)務(wù)，同時(shí)將這些數(shù)據(jù)梳理、整合，形成每一根油管的全生命周期檔案。

3.2 構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)智能操作，提升工作效率和工作精確度

（1）在油管的出入庫(kù)環(huán)節(jié)和修復(fù)環(huán)節(jié)搭建現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別系統(tǒng)，可以快速實(shí)現(xiàn)油管的出入庫(kù)管理和修復(fù)管理，同時(shí)自動(dòng)記錄宮頸回收環(huán)節(jié)的油管出入庫(kù)信息和修復(fù)環(huán)節(jié)的探傷、試壓、螺紋修復(fù)和節(jié)箍更換等信息，還可實(shí)現(xiàn)修復(fù)線油管分單位、分規(guī)格的自動(dòng)導(dǎo)航和自動(dòng)分檢。

（2）在作業(yè)隊(duì)現(xiàn)場(chǎng)搭建作業(yè)隊(duì)識(shí)別系統(tǒng)，有“身份證”的油管桿來(lái)到井上后，現(xiàn)場(chǎng)人員用手持終端或者井口讀寫(xiě)器，逐一對(duì)下井油管編碼進(jìn)行信息采集，存儲(chǔ)后自動(dòng)生成該井的油管使用管柱圖，建立起數(shù)字化井筒。隨后，利用無(wú)線或可移動(dòng)存儲(chǔ)卡，將每根油管編碼信息傳至管理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)某一根油管位置和信息的實(shí)時(shí)查詢，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)單井油管管柱的歷史記錄，隨時(shí)可查，隨時(shí)可用。

3.3 建立全生命周期跟蹤檔案，輔助生產(chǎn)系統(tǒng)提升

對(duì)油管管理部門(mén)來(lái)說(shuō)，隨著時(shí)間的推移，對(duì)每根油管回收、修復(fù)直至報(bào)廢“全生命周期”信息的數(shù)據(jù)采集，可實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠管桿投入總量、目前完好數(shù)量和報(bào)廢數(shù)量的實(shí)時(shí)查詢，為優(yōu)化管桿投入、深挖管桿價(jià)值提供支持。

借助油管全生命周期跟蹤檔案，可以把以往不全面、不連續(xù)的信息串聯(lián)起來(lái)，為區(qū)塊和單井診斷分析提供數(shù)據(jù)支持。通過(guò)把這口井歷年作業(yè)的信息直觀有效地連接起來(lái)，使得管理人員能夠放長(zhǎng)視線、準(zhǔn)確全面地對(duì)區(qū)塊、單井進(jìn)行診斷分析。通過(guò)實(shí)現(xiàn)每口油水井管桿腐蝕、斷脫、偏磨等失效原因的數(shù)據(jù)采集分析，可以對(duì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的油管實(shí)現(xiàn)全程、準(zhǔn)確的追溯；同時(shí)，每根管桿、每個(gè)井下工具從投產(chǎn)到報(bào)廢完整和關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)也能夠建立，從而提供延長(zhǎng)油水井免修期、優(yōu)化管桿工具使用的數(shù)據(jù)支持，具有突出的指導(dǎo)作用。

同時(shí)，油管“全生命周期”管理信息系統(tǒng)里的數(shù)據(jù)，可輔助工藝所工作人員進(jìn)行偏磨分析、質(zhì)量追蹤以及油藏狀況、作業(yè)效果分析，促進(jìn)油藏精細(xì)化管理。

3.4 制定相應(yīng)制度，促進(jìn)油管管理規(guī)范

在進(jìn)行新技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，通過(guò)制定相應(yīng)的規(guī)章制度，確保油管的全生命周期跟蹤管理更完善的實(shí)現(xiàn)。

（1）規(guī)范后勤場(chǎng)地建設(shè)。進(jìn)行場(chǎng)地分區(qū)，并為每一個(gè)庫(kù)區(qū)庫(kù)位配置庫(kù)位標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)庫(kù)位的規(guī)范化管理，確保油管按照存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)存放。

（2）規(guī)范回收交接流程。在作業(yè)施工現(xiàn)場(chǎng)，由作業(yè)監(jiān)督、作業(yè)隊(duì)、收送隊(duì)三方人員對(duì)需要回收的油管桿共同確認(rèn)，填寫(xiě)單據(jù)，表明回收管桿的型號(hào)、數(shù)量、使用年限及回收原因。

（3）規(guī)范油管修復(fù)過(guò)程監(jiān)控。在修復(fù)線對(duì)班組進(jìn)行刷卡管理，將班組與當(dāng)前修復(fù)工作進(jìn)行掛接，按照管桿修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)重點(diǎn)工序進(jìn)行監(jiān)控，敦促修復(fù)人員提高修復(fù)質(zhì)量和修復(fù)進(jìn)度。

（4）規(guī)范油管使用過(guò)程監(jiān)督。油管下井自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在井口自動(dòng)監(jiān)測(cè)油管的長(zhǎng)度、使用年限、通徑規(guī)格等數(shù)據(jù)，但對(duì)油管是否干凈、螺紋是否合格、絲扣是否涂絲扣油、油管是否彎曲不能自動(dòng)驗(yàn)證，這就需要監(jiān)督員認(rèn)真做好常規(guī)檢查，把好入井關(guān)，避免不合規(guī)油管下井。

（5）健全油管單根全生命周期管理資料臺(tái)賬。建立油管桿收、修、發(fā)、存臺(tái)賬，每月對(duì)油管進(jìn)行盤(pán)庫(kù)。各采油單位逐井核對(duì)有關(guān)資料，對(duì)轄區(qū)內(nèi)的油水井建立完善油管單根全生命周期管理檔案，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，逐步完善單井井下管柱分年限資料和井史檔案，使單根全生命周期管理在源頭數(shù)據(jù)上得到有效控制。

4 油管單根全生命周期跟蹤管理的預(yù)期效果

勝利油田油管年消耗量約5萬(wàn)噸（2013年的數(shù)據(jù)），計(jì)55萬(wàn)根。

油管的免修期受一口井中最薄弱的那根油管的影響最大，現(xiàn)有模式下新舊油管混用，同時(shí)完全依靠人工管理，精細(xì)程度不夠，網(wǎng)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)也不完整、未共享，在實(shí)現(xiàn)油管“同井等壽命”的目標(biāo)上收效甚微。

基于RFID的油管單根全生命周期跟蹤管理，能夠提供對(duì)油管的數(shù)據(jù)支持，起到優(yōu)化指導(dǎo)的作用，對(duì)全面進(jìn)行單井分析，優(yōu)化油管使用，延長(zhǎng)油水井免修期具有重要意義。

每提升1%的平均免修期：（1）則每年降低作業(yè)頻次1%，降低作業(yè)成本1%；（2）油管年更新率減少1%，采購(gòu)成本降低1%，每年減少采購(gòu)成本：55萬(wàn)×100=0.55億；（3）修復(fù)工作量減少1%，每一年少修2萬(wàn)根左右，每根油管修復(fù)成本在幾十元，則每個(gè)采油廠減少修復(fù)成本數(shù)十萬(wàn)至上百萬(wàn)；（4）還有運(yùn)輸費(fèi)用、庫(kù)存占用減少等。在以往為了防止油管桿混裝導(dǎo)致的年限混亂，一口井的油管桿由一套車(chē)回收，浪費(fèi)運(yùn)力，有了電子標(biāo)簽，回收時(shí)可以一車(chē)裝多口井回收的油管，而不必?fù)?dān)心因混裝引起的年限混亂，從而節(jié)省運(yùn)力。

[1]孫國(guó)強(qiáng).創(chuàng)新機(jī)制優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)施油管桿分年限等壽命管理[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010（6）：63-65.

[2]楊霞，范建國(guó)，孫天友，等.“戶籍式”信息化實(shí)現(xiàn)油管終身管理[J].石油與裝備，2012（6）：110-111.

Whole life cycle management of oil tubing based on RFID technology

Xu Yafei, Wang Qinghai, Yang Bingbing

（Shandong Shengruan Science and Technology Inc., Dongying 257000, China）

This paper describes the technology composition and core management idea of this kind of mode. The tubing technology and single life cycle tracking management concept this article relates to not only provide a new mode of application for scientific management of tubing, but also an inevitable trend of oil fine management in future.

RFID; whole life cycle; oil tubing

徐亞飛（1965— ），男，江蘇淮陰，博士研究生，高級(jí)工程師，董事長(zhǎng)；研究方向：油田信息化建設(shè)。