董磊,張金晶,張菊康
中國石油物資有限公司(北京 100029)
作為油田勘探開發過程中的“血液”,油田化學劑產品在鉆井、壓裂、采油等生產過程中扮演著舉足輕重的角色,目前油田化學劑品種已達到10 000種以上。在油田化學劑的使用過程中,從業人員通常更加重視產品的分類和命名規范,而忽視了產品屬性的規范。由于油田化學劑產品種類多且標準不完備,造成目前產品屬性不能起到描述產品性能的作用。
為解決產品屬性不規范的問題,本文提出一種產品屬性的設定方法,并提出對應的應用建議。
2000 年12 月,國家能源局發布了SY/T 5497—2000《石油工業物資分類與代碼》標準,中國石油天然氣集團有限公司(以下簡稱中國石油)以該標準為基礎構建了分類為60個大類,層級為大類-中類-小類-品名4 個層級的物資編碼體系。2018 年10月,該標準發布修訂版SY/T 5497—2018,標準的內容基本未發生變化,油田化學劑屬于第12大類石油專用化工產品,共有12 個中類,174 個小類和551 個品名[1]。
2018 年,中國石油發布Q/SY 10546.1—2018《公共數據編碼及屬性規范 第1 部分:物資》標準[2],該標準基于SY/T 5497—2000 的產品分類規定了所有品名的屬性,其中油田化學劑超過500 個品名的屬性只有規格型號一項。
當前,SY/T 5497—2018 和Q/SY 10546.1—2018標準關于油田化學劑產品的分類和屬性主要存在以下問題:
1)產品品名標準不統一。以鉆井液處理劑中消泡劑為例,共有4個品名,12020401泡敵、12020402甘油聚醚、12020403 鉆井液用高效復合消泡劑、12020404 鉆井液用消泡劑。既有以產品的俗名命名,也有以產品主要成分命名的,還有以產品功能命名;在產品功能上還有標準不明確的修飾性詞匯“高效”和“復合”,而因為“高效”和“復合”標準不明確,因此同一種產品既可以歸屬到鉆井液用高效復合消泡劑,也可以歸屬于鉆井液用消泡劑,即“一物多碼”。
2)產品屬性過于單一,僅有規格型號一項。如果產品屬性不能區分產品的性能,那么一個物資編碼便可以對應多個不同性能的產品。以黏土穩定劑A-25 采油類編碼為例,該編碼品名為黏土穩定劑,規格型號為A-25 采油類,由于黏土穩定劑標準中并無A-25 型號產品,A-25 采油類這一型號也完全不能描述該產品的性能,因此供應商可以將多種不同產品均命名為A-25,即“一碼多物”。同一種產品也可以多次命名不同型號,即“一物多碼”。
2022 年2 月,國家能源局發布了SY/T 5822—2021《油田化學劑分類及命名規范》[3],該標準將油田化學劑按照使用的生產作業環節分為7 大類,采用生產作業環節-功能類別-主要化學成分(代號)“三段式”命名方式對油田化學劑進行命名。通過這種“三段式”命名方式,可以解決SY/T 5497—2018產品品名標準不統一的問題。
目前,該標準還沒有與之配套的屬性規范,因此在實際使用過程中,“一碼多物”和“一物多碼”的問題仍然存在。
以油田化學劑在用的國家標準、行業標準和部分企業標準為標準范圍,同時考慮油田化學劑的應用現狀,分析和提取產品的所有性能指標作為屬性池中的屬性。對于所有產品均適用的屬性歸屬于通用屬性;對于某一產品或某幾種產品單獨使用的性能指標歸屬于專用屬性。
屬性池中通用屬性包括產品的類型、級別或者物理化學性能,如執行標準、規格型號、級別、密度、含水率、相態等,適用于所有生產作業環節產品[4]。
屬性池中專用屬性包括產品功能和性能指標。如水基鉆井液和油基鉆井液專用屬性中,既包含API 濾失量、高溫高壓濾失量等濾失屬性,也包含腐殖酸含量、磺酸基含量等產品組成性質,還包含表觀黏度、室溫降黏率、高溫降黏率、表觀黏度降低率、發泡體積、半衰期、淡水密度恢復率、鹽水密度恢復率等黏度、發泡和消泡屬性;壓裂用化學劑專用屬性中既包含粒徑、抗壓強度、破碎率等支撐劑屬性,也包含靜態濾失量、動態濾失量、表面張力、界面張力、熱穩定性等降濾失劑和助排劑使用屬性。
在屬性池中對不同產品選擇屬性的原則是以通用屬性來選擇產品型號,以專用屬性來區分產品性能。對于標準明確的產品,既可以僅選擇通用屬性中執行標準、規格型號、級別作為屬性,也可以選擇標準中甚至標準以外的性能指標作為專用屬性;對于目前無通用標準的產品,在根據產品特性選擇通用屬性的基礎上,從屬性池中選擇本生產環節甚至其他生產環節中產品的專用屬性作為適應屬性,來區分產品性能;也可新增特有專用屬性,并添加至屬性池中,切不可僅以規格型號作為屬性。
1)以水基鉆井液用加重劑-重晶石粉為例,該產品依據GB/T 5005—2010《鉆井液材料規范》[5]分為Ⅰ級和Ⅱ級,而依據Q/SY 17008—2019《鉆井液用加重劑重晶石粉》標準[6],分為特級、Ⅰ級和Ⅱ級。因此,重晶石粉的通用屬性設定為執行標準和級別,而特殊工況下可能對重晶石粉有伽馬值的要求,重晶石粉的專用屬性設定為伽馬值。重晶石粉應用屬性池設定屬性見表1。
2)以水基鉆井液用潤滑劑為例,水基鉆井液用潤滑劑可分為固體潤滑劑和液體潤滑劑,固體潤滑劑可分為石墨類、玻璃微珠和塑料小球,執行標準為Q/SY 17375—2016《鉆井液用固體潤滑劑 石墨類》[7]和SY/T 5758—2011《鉆井液用潤滑小球評價程序》[8]。液體潤滑劑執行標準為Q/SY 17088—2016《鉆井液用液體潤滑劑技術規范》[9],分為普通型和低熒光型,在部分生產環境中,對熒光級別有更高的要求,即“無熒光型”產品。因此,水基鉆井液用潤滑劑選擇屬性池中相態、執行標準和類型作為通用屬性,熒光級別作為專用屬性,如果對于產品潤滑性有更高要求,還可以選擇潤滑系數降低率為專用屬性(表2)。

表2 水基鉆井液用潤滑劑屬性設定
3)以壓裂用暫堵劑為例,該產品目前無通用國家標準或行業標準,根據壓裂施工中對暫堵性能的要求,參考水基鉆井液用暫堵劑和酸化用暫堵劑的屬性,從屬性池中選擇產品類型、相態、固含量和規格型號作為通用屬性,從屬性池中選擇暫堵率、滲透率和恢復率作為專用屬性,同時考慮到這兩項專用屬性目前標準不統一,也選擇關鍵指標評價方法作為專用屬性,見表3。

表3 壓裂用暫堵劑屬性設定
通過屬性池的應用,無論是在用成熟產品還是新研發產品,均可以通過通用屬性和專用屬性的排列組合標準化生成產品屬性,實現油田化學劑屬性設定的規范化。
通過屬性池的應用,對標準化物資選擇執行標準、等級等通用屬性進行產品性能描述,對非標準物資選擇屬性池中適用的專用屬性進行性能描述,使屬性真正發揮描述產品性能、區分產品功能的效果。
根據SY/T 5822—2021《油田化學劑分類及命名規范》中油田化學劑分類及命名規范,將所有油田化學劑產品的性能指標分類匯總為通用屬性和專用屬性,形成“屬性池”,將屬性池中屬性根據不同產品的特點進行排列組合,實現產品屬性設定的標準化,并準確描述產品性能。