在石油勘探开发领域,射孔作业是连接井筒与油气储层、实现油气高效产出的关键环节。射孔仪器的性能、可靠性与成本,直接影响着作业效率与经济效益。面对市场竞争加剧与降本增效的持续压力,某工程工艺技术中心锐意创新,将目光投向核心工具——射孔仪器的自主研发与制造,通过技术攻坚与流程优化,成功走出了一条以自制仪器驱动降本增效的坚实道路,并为行业提供了宝贵的技术咨询经验。
一、 背景与挑战:外购仪器的成本与技术束缚
过去,该中心主要依赖外部采购射孔仪器。这种方式虽能快速获得产品,但也带来了显著痛点:一是采购成本高昂,且受市场价格波动影响大,严重压缩项目利润空间;二是技术受制于人,仪器性能参数、定制化需求响应慢,难以完全贴合自身复杂地质条件与特殊工艺要求;三是供应链存在不确定性,备件供应、维修时效性无法保障,可能影响作业进度。这些挑战促使中心决心突破瓶颈,将核心技术掌握在自己手中。
二、 攻坚与突破:自制射孔仪器的技术实践
工程工艺技术中心集结机械、电子、软件、火工品及井下工具等多专业骨干,成立专项研发团队,开启了自制射孔仪器的征程。
- 逆向创新与正向设计结合:团队对现有主流射孔仪器进行深入分析与性能测试,吃透其设计原理与工艺精髓。在此基础上,结合自身作业中积累的大量井下数据与经验,针对本地地层特点(如高温高压、坚硬地层、疏松砂岩等)进行正向优化设计。重点改进了射孔弹的聚能罩结构、药型罩材料以及起爆控制系统,提升了穿深、孔径一致性及在复杂工况下的可靠性。
- 关键部件自主可控:对于核心部件如高精度延时模块、抗高温高压的电子选发开关、特种合金弹架等,团队通过材料选型、工艺试验和小批量试制,逐步实现了自主生产或与国内优质供应商联合开发,打破了国外技术垄断,显著降低了单一部件成本。
- 智能化与集成化升级:自制仪器并非简单仿制,而是融入了智能化元素。研发团队为仪器集成了更丰富的井下参数实时监测传感器(如压力、温度、振动),并通过优化数据传输协议,提升了数据上传的速率与可靠性。开发了配套的地面控制与数据分析软件,能够更精准地控制射孔相位、密度,并对作业效果进行快速评估。
- 精益生产与质量控制:中心建立了小批量、柔性化的生产线,制定了一套严于行业标准的内控质量体系。从原材料入库到成品测试,每个环节都有严格的检验流程,确保每一支出厂的射孔仪器都性能稳定、安全可靠。
三、 成效显现:降本增效成果显著
自制射孔仪器的成功应用,为中心带来了立竿见影的效益:
- 成本大幅降低:综合计算原材料、研发分摊及制造成本,自制仪器的单套成本较外购降低约30%-40%,年节约采购费用极为可观。
- 作业效率提升:仪器性能更贴合实际需求,故障率降低,作业一次成功率提高,平均单井作业时间缩短,提升了资产周转效率。
- 技术响应敏捷:能够快速响应现场提出的特殊工艺改进需求,如定制化弹序、特殊尺寸仪器等,增强了市场竞争力。
- 供应链安全自主:关键技术和供应链掌握在自己手中,避免了“卡脖子”风险,保障了生产作业的连续性与稳定性。
- 人才与技术积累:通过全过程研发与实践,培养了一支复合型的技术团队,积累了宝贵的知识产权与工艺诀窍。
四、 技术咨询与行业启示
工程工艺技术中心通过自制射孔仪器实现降本增效的实践,为同行提供了可资借鉴的技术咨询方向:
- 评估可行性,循序渐进:并非所有单位都需立即全面自制。建议首先对仪器的重要性、技术难度、市场规模、自身研发与制造能力进行全面评估。可以从技术含量相对较高、外购成本占比大的关键部件或易损件开始尝试,逐步扩展到整机。
- 核心在创新,而非仿制:自制的根本目的不是低水平复制,而是要通过理解、消化、再创新,做出更适合自身应用场景、性能更优或成本更低的产品。应鼓励跨专业协作,将新材料、新工艺、智能化技术融入其中。
- 质量与安全是生命线:射孔仪器涉及火工品与井下安全,必须将质量与安全管理置于首位。需建立完善的设计规范、工艺标准、测试流程和安全管理体系,确保万无一失。
- 算好综合效益账:降本增效不能只看直接采购成本的降低,还需综合考虑研发投入、生产效率提升、维护成本下降、供应链风险降低等带来的长期综合效益。
- 开放合作与生态构建:在自主研发的可与高校、研究所及国内具备特定技术优势的中小企业合作,构建协同创新的生态,加速技术突破。
工程工艺技术中心自制射孔仪器的成功,是技术创新与管理优化双轮驱动的典范。它证明,通过将核心工具的技术主动权掌握在自己手中,企业不仅能有效对冲成本压力,更能锻造难以复制的技术竞争力,为高质量发展注入强劲动力。这条降本增效之路,对于正处在转型升级关键期的油气工程技术服务领域,具有重要的启发和引领意义。