【壓縮機(jī)網(wǎng)】近日，川東北群山深處，普光氣田8臺(tái)國(guó)產(chǎn)高抗硫壓縮機(jī)組正高速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些“中國(guó)造”大家伙已平穩(wěn)運(yùn)行超1萬(wàn)小時(shí)，幫助普光氣田多產(chǎn)氣近12億立方米。

　　普光氣田1號(hào)增壓站。馬銘陽(yáng)攝

　　以高抗硫壓縮機(jī)組為代表，普光氣田自2009年投產(chǎn)以來(lái)，攻關(guān)高端涉硫裝備的腳步從未停歇——從直徑只有幾厘米的密封圈到造價(jià)上千萬(wàn)元的大型機(jī)組；從井下作業(yè)工具、抗硫管材到井口設(shè)備、集輸凈化裝備，一批批零部件、高端設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代，為氣田長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)夯實(shí)支撐。

　　優(yōu)采采氣工具與動(dòng)力裝備自研

　　普光氣田是國(guó)內(nèi)最早投入開(kāi)發(fā)的高含硫海相整裝氣田，氣藏“三高一深”（高含硫化氫、高溫、高壓、埋藏超深）特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)環(huán)境近乎苛刻，國(guó)內(nèi)無(wú)開(kāi)發(fā)先例，核心裝備長(zhǎng)期面臨“卡脖子”困境。

　　“要端牢能源飯碗，首先得握牢‘采氣工具’。”中國(guó)石化中原油田普光分公司副經(jīng)理劉長(zhǎng)松說(shuō)。

　　隨著普光分公司對(duì)產(chǎn)建提速增效的要求更高，進(jìn)口采氣設(shè)備的弊端逐漸暴露。公司天然氣技術(shù)管理部采氣工程室主任李順林以井下管材密封器為例介紹，進(jìn)口設(shè)備換新周期長(zhǎng)達(dá)大半年，“生產(chǎn)等不起。”

　　扭轉(zhuǎn)受制于人的局面，普光分公司聯(lián)合四機(jī)賽瓦石油鉆采設(shè)備有限公司開(kāi)展聯(lián)合攻關(guān)。技術(shù)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)15個(gè)月、多輪“設(shè)計(jì)-試驗(yàn)-優(yōu)化”迭代，成功攻克120℃高溫、70兆帕壓差及高含硫工況下的密封與材料技術(shù)瓶頸。

　　“國(guó)產(chǎn)封隔器采購(gòu)周期縮短至一個(gè)月、維修響應(yīng)時(shí)間不到半天，綜合成本降低約60%。”李順林說(shuō)，隨著研發(fā)深入，井下安全閥等關(guān)鍵采氣設(shè)備也已實(shí)現(xiàn)全面國(guó)產(chǎn)化。

　　井下采氣工具的自主可控，是氣田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的基礎(chǔ)之一。在氣田長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)過(guò)中，地層壓力下降影響采收率，是又一需解決難題，需研發(fā)采氣核心動(dòng)力裝備。

　　國(guó)產(chǎn)緩蝕劑批處理現(xiàn)場(chǎng)。汪作慶攝

　　研發(fā)團(tuán)隊(duì)于2020年啟動(dòng)國(guó)產(chǎn)高抗硫壓縮機(jī)攻關(guān)，從69種材料中優(yōu)選出9種耐腐蝕材料，以適配氣田工況。

　　2021年，國(guó)內(nèi)首套國(guó)產(chǎn)高抗硫壓縮機(jī)組在普光氣田順利投運(yùn)。到2024年，普光氣田建成兩座增壓站及7臺(tái)高抗硫壓縮機(jī)組，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)特大型高酸天然氣增壓開(kāi)采項(xiàng)目，有效延長(zhǎng)了氣田穩(wěn)產(chǎn)周期。

　　穩(wěn)運(yùn)控制檢測(cè)等智能體系換代

　　5月18日，普光氣田天然氣凈化廠，只見(jiàn)硫黃儲(chǔ)運(yùn)車(chē)間和公用工程車(chē)間矗立著嶄新的PLC（可編程邏輯控制器）國(guó)產(chǎn)控制柜。“我們不搞‘打補(bǔ)丁’式的修修補(bǔ)補(bǔ)，而是實(shí)施徹底的硬件和軟件換代。”該廠工程設(shè)備管理室高級(jí)主管趙三群說(shuō)。

　　對(duì)穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)而言，不僅要采氣工具自主可控，還需要智能化檢測(cè)、控制與公用工程系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化。其中，PLC作為工業(yè)自動(dòng)化的“大腦”，其全面國(guó)產(chǎn)化及升級(jí)意義重大。

　　硫黃成型機(jī)國(guó)產(chǎn)化PLC系統(tǒng)。郭馨攝

　　對(duì)硫黃儲(chǔ)運(yùn)、硫黃成型、水處理等PLC應(yīng)用高密度單元，技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)運(yùn)行超16年、已瀕臨淘汰的進(jìn)口PLC系統(tǒng)實(shí)施“整體代換”改造。

　　今年初，普光氣田天然氣凈化廠硫黃儲(chǔ)運(yùn)車(chē)間最后一套進(jìn)口PLC系統(tǒng)退役，同時(shí)，7套國(guó)產(chǎn)控制機(jī)柜和3套承擔(dān)實(shí)時(shí)監(jiān)控與操作的國(guó)產(chǎn)操作員站一次性聯(lián)調(diào)成功，宣告硫黃儲(chǔ)運(yùn)核心控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)100%國(guó)產(chǎn)化。“新系統(tǒng)反應(yīng)靈敏迅速，操作體驗(yàn)非常好。”經(jīng)過(guò)5個(gè)多月的實(shí)操，員工李?lèi)?ài)超對(duì)國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)肯定評(píng)價(jià)。

　　氣田“神經(jīng)中樞”中，還有進(jìn)口在線儀表響應(yīng)遲滯、頻繁維護(hù)等痛點(diǎn)，技術(shù)團(tuán)隊(duì)建立“機(jī)理研究-樣機(jī)試制-對(duì)標(biāo)測(cè)試-迭代優(yōu)化”閉環(huán)研發(fā)流程，微量硫、微量水等關(guān)鍵分析儀表相繼實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，檢測(cè)精度、響應(yīng)速度等核心指標(biāo)超過(guò)進(jìn)口設(shè)備水平。

　　普光分公司工程設(shè)備管理部副經(jīng)理劉鋒介紹，從核心控制系統(tǒng)到末端感知元件，通過(guò)長(zhǎng)期研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新，完成了從依賴(lài)進(jìn)口到自主開(kāi)發(fā)的根本轉(zhuǎn)變，保障了氣田的平穩(wěn)運(yùn)行，也驗(yàn)證了國(guó)內(nèi)工業(yè)體系的技術(shù)實(shí)力。

　　5月17日，普光氣田首臺(tái)國(guó)產(chǎn)化鈉離子在線分析儀，在完成現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、性能校驗(yàn)后正式投用。氣田推進(jìn)關(guān)鍵在線分析設(shè)備國(guó)產(chǎn)化替代、筑牢裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行防線又向前邁出一步。

　　供安項(xiàng)目獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)

　　產(chǎn)自地下數(shù)千米的每一方天然氣，進(jìn)入千家萬(wàn)戶之前，必須經(jīng)歷脫水、脫硫等“工業(yè)洗浴”成為商品氣。凈化工藝鏈尤為重要。

　　曾經(jīng)，天然氣凈化催化劑完全依賴(lài)進(jìn)口。“續(xù)購(gòu)時(shí)對(duì)方提價(jià)30%，還有隨時(shí)斷供的風(fēng)險(xiǎn)。”中原油田天然氣集輸與處理專(zhuān)家裴愛(ài)霞對(duì)“卡脖子”感觸深刻。

　　裴愛(ài)霞帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從零起步研發(fā)，多次爬上50米高的含硫天然氣凈化主吸收塔，開(kāi)展上千次配方優(yōu)化和工藝試驗(yàn)，成功開(kāi)發(fā)出總硫回收率高達(dá)99.92%、成本降低26%的國(guó)產(chǎn)催化劑，性能達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平，“煉化含硫廢氣超低硫排放及資源化利用成套技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用項(xiàng)目”獲2019年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。同時(shí)，胺液阻泡劑等關(guān)鍵工藝助劑也成功國(guó)產(chǎn)化，性能超越進(jìn)口產(chǎn)品。

　　“‘卡脖子’的滋味不好受。”攻克催化劑難題后，裴愛(ài)霞團(tuán)隊(duì)向尾氣焚燒爐余熱鍋爐研發(fā)進(jìn)攻。該鍋爐需在650℃高溫下連續(xù)處理高含硫尾氣，進(jìn)口設(shè)備供貨周期長(zhǎng)達(dá)20個(gè)月、單臺(tái)成本超115萬(wàn)美元，且頻繁發(fā)生泄漏。研發(fā)團(tuán)隊(duì)反復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，首創(chuàng)耐硫酸露點(diǎn)腐蝕特殊鋼材與新型換熱結(jié)構(gòu)，性能超過(guò)進(jìn)口設(shè)備，成本降至進(jìn)口設(shè)備的36%。

　　如今，從核心原料到關(guān)鍵設(shè)備，普光氣田凈化工藝鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都可見(jiàn)國(guó)產(chǎn)化身影，平穩(wěn)、安全、高效供氣的底氣更足。