基于電子標簽技術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 257000）

基于電子標簽技術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 257000）

文章描述了該模式的技術組成以及核心管理理念。文章涉及的技術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管理提供了新型的應用模式，更是未來油管精細化管理的必然趨勢。

電子標簽；全生命周期；油管

1 油管管理概述

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

2 當前管理現狀

近年來，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，根據使用年限對物性及應力特性相近的油管桿進行優(yōu)化設計和等壽命使用，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。最大限度地發(fā)揮各類管桿的使用效能，延長使用壽命，減少新材料投入。

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

3 基于電子標簽技術的油管全生命周期跟蹤管理模式的建立

對管理人員而言，油管的單根全生命周期跟蹤管理把以往不全面、不連續(xù)的信息串聯起來，不僅對油管的供應回收及修復管理有重要意義，還能夠為油田區(qū)塊和單井診斷分析提供數據方面的支持，從而能夠以一種更整體的角度去看待油管的管理，這就更符合油田當前的管理要求和發(fā)展方向。

3.1 基于電子標簽技術的油管全生命周期跟蹤管理系統(tǒng)組成

基于電子標簽技術的油管全生命周期跟蹤管理系統(tǒng)為每根油管安裝一個油田唯一“電子身份證”，并在關鍵業(yè)務環(huán)節(jié)使用采集設備對油管標簽進行自動識別和應用，實時采集采購環(huán)節(jié)的物流數據、供井回收數據、修復數據、作業(yè)現場的下井數據，并結合實際業(yè)務應用，串聯油管的供應部門、維護部門和使用部門，實現油管從入庫、發(fā)放、入井、回收、修復、直至報廢的“全生命周期”管理。

系統(tǒng)包括油管電子標簽技術、現場信息采集系統(tǒng)、后臺管理系統(tǒng)3個部分，如圖1所示。

圖1 油管全生命周期跟蹤管理系統(tǒng)

（1）油管電子標簽技術包括油管電子標簽及相應的配套安裝技術：油管電子標簽性能參數需要及油管經歷的業(yè)務操作；同時配套安裝技術確保油管電子標簽的安裝工藝確保在給油管安裝電子標簽的同時，不影響油管當前的庫存、使用、探傷、試壓等各環(huán)節(jié)的操作；同時能夠使油管標簽適應油田的高溫高壓、沖擊碰撞、油水腐蝕等的外部惡劣環(huán)境，確保油管標簽能夠跟隨油管整個生命周期。

（2）現場采集系統(tǒng)包括標簽編碼管理、信息采集設備及采集設備的配套應用技術：標簽編碼管理確保安裝在油田油管上的每一個電子標簽都是唯一的，采集設備則確保在不同的使用場合，都能夠準確、快速地采集到油管標簽的數據，配套應用技術保證每一個油管標簽的采集設備能夠正常工作并自動完成信息的采集工作。

（3）后臺管理系統(tǒng)通過數據采集接口從現場信息采集系統(tǒng)獲取到數據，并使用這些數據完成油管的入庫、發(fā)放、入井、回收、修復、直至報廢等業(yè)務，同時將這些數據梳理、整合，形成每一根油管的全生命周期檔案。

3.2 構建現場智能操作，提升工作效率和工作精確度

（1）在油管的出入庫環(huán)節(jié)和修復環(huán)節(jié)搭建現場識別系統(tǒng)，可以快速實現油管的出入庫管理和修復管理，同時自動記錄宮頸回收環(huán)節(jié)的油管出入庫信息和修復環(huán)節(jié)的探傷、試壓、螺紋修復和節(jié)箍更換等信息，還可實現修復線油管分單位、分規(guī)格的自動導航和自動分檢。

（2）在作業(yè)隊現場搭建作業(yè)隊識別系統(tǒng)，有“身份證”的油管桿來到井上后，現場人員用手持終端或者井口讀寫器，逐一對下井油管編碼進行信息采集，存儲后自動生成該井的油管使用管柱圖，建立起數字化井筒。隨后，利用無線或可移動存儲卡，將每根油管編碼信息傳至管理信息系統(tǒng)，實現對某一根油管位置和信息的實時查詢，同時實現對單井油管管柱的歷史記錄，隨時可查，隨時可用。

3.3 建立全生命周期跟蹤檔案，輔助生產系統(tǒng)提升

對油管管理部門來說，隨著時間的推移，對每根油管回收、修復直至報廢“全生命周期”信息的數據采集，可實現對全廠管桿投入總量、目前完好數量和報廢數量的實時查詢，為優(yōu)化管桿投入、深挖管桿價值提供支持。

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)的信息串聯起來，為區(qū)塊和單井診斷分析提供數據支持。通過把這口井歷年作業(yè)的信息直觀有效地連接起來，使得管理人員能夠放長視線、準確全面地對區(qū)塊、單井進行診斷分析。通過實現每口油水井管桿腐蝕、斷脫、偏磨等失效原因的數據采集分析，可以對出現質量問題的油管實現全程、準確的追溯；同時，每根管桿、每個井下工具從投產到報廢完整和關聯的數據庫也能夠建立，從而提供延長油水井免修期、優(yōu)化管桿工具使用的數據支持，具有突出的指導作用。

同時，油管“全生命周期”管理信息系統(tǒng)里的數據，可輔助工藝所工作人員進行偏磨分析、質量追蹤以及油藏狀況、作業(yè)效果分析，促進油藏精細化管理。

3.4 制定相應制度，促進油管管理規(guī)范

在進行新技術應用的過程中，通過制定相應的規(guī)章制度，確保油管的全生命周期跟蹤管理更完善的實現。

（1）規(guī)范后勤場地建設。進行場地分區(qū)，并為每一個庫區(qū)庫位配置庫位標簽，實現庫位的規(guī)范化管理，確保油管按照存儲標準存放。

（2）規(guī)范回收交接流程。在作業(yè)施工現場，由作業(yè)監(jiān)督、作業(yè)隊、收送隊三方人員對需要回收的油管桿共同確認，填寫單據，表明回收管桿的型號、數量、使用年限及回收原因。

（3）規(guī)范油管修復過程監(jiān)控。在修復線對班組進行刷卡管理，將班組與當前修復工作進行掛接，按照管桿修復標準對重點工序進行監(jiān)控，敦促修復人員提高修復質量和修復進度。

（4）規(guī)范油管使用過程監(jiān)督。油管下井自動監(jiān)測系統(tǒng)能夠在井口自動監(jiān)測油管的長度、使用年限、通徑規(guī)格等數據，但對油管是否干凈、螺紋是否合格、絲扣是否涂絲扣油、油管是否彎曲不能自動驗證，這就需要監(jiān)督員認真做好常規(guī)檢查，把好入井關，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賬。建立油管桿收、修、發(fā)、存臺賬，每月對油管進行盤庫。各采油單位逐井核對有關資料，對轄區(qū)內的油水井建立完善油管單根全生命周期管理檔案，確保各項數據真實可靠，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據上得到有效控制。

4 油管單根全生命周期跟蹤管理的預期效果

勝利油田油管年消耗量約5萬噸（2013年的數據），計55萬根。

油管的免修期受一口井中最薄弱的那根油管的影響最大，現有模式下新舊油管混用，同時完全依靠人工管理，精細程度不夠，網上運行的數據也不完整、未共享，在實現油管“同井等壽命”的目標上收效甚微。

基于RFID的油管單根全生命周期跟蹤管理，能夠提供對油管的數據支持，起到優(yōu)化指導的作用，對全面進行單井分析，優(yōu)化油管使用，延長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%，采購成本降低1%，每年減少采購成本：55萬×100=0.55億；（3）修復工作量減少1%，每一年少修2萬根左右，每根油管修復成本在幾十元，則每個采油廠減少修復成本數十萬至上百萬；（4）還有運輸費用、庫存占用減少等。在以往為了防止油管桿混裝導致的年限混亂，一口井的油管桿由一套車回收，浪費運力，有了電子標簽，回收時可以一車裝多口井回收的油管，而不必擔心因混裝引起的年限混亂，從而節(jié)省運力。

[1]孫國強.創(chuàng)新機制優(yōu)化運行，實施油管桿分年限等壽命管理[J].揚州大學學報（自然科學版），2010（6）：63-65.

[2]楊霞，范建國，孫天友，等.“戶籍式”信息化實現油管終身管理[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，高級工程師，董事長；研究方向：油田信息化建設。