基于电子标签技术的油管全生命周期跟踪管理

徐亚飞，王青海，杨兵兵

（山东胜软科技股份有限公司，山东 东营 257000）

基于电子标签技术的油管全生命周期跟踪管理

徐亚飞，王青海，杨兵兵

（山东胜软科技股份有限公司，山东 东营 257000）

文章描述了该模式的技术组成以及核心管理理念。文章涉及的技术及油管的单根全生命周期跟踪管理理念不仅为油管的科学管理提供了新型的应用模式，更是未来油管精细化管理的必然趋势。

电子标签；全生命周期；油管

1 油管管理概述

随着我国油田企业大部分都进入了中后期开发阶段，油田开发难度加大，成本上升，生产管理与成本不匹配等诸多问题逐渐显现。作为油水井生产的重要组成部分，油管的管理水平直接关系着油水井免修期长短和作业成本的高低。如何管理好油田的油管，是成本控制的重点，也是难点。

2 当前管理现状

近年来，油田推行以“分年限、等寿命”管理为代表的油管管理模式。这种模式与以往新旧混用的粗放管理模式不同，根据使用年限对物性及应力特性相近的油管杆进行优化设计和等寿命使用，保证不同年限的油管处于合理的工作状态，防止新旧混用引发的短板效应。最大限度地发挥各类管杆的使用效能，延长使用寿命，减少新材料投入。

但这种管理模式仍然存在诸多问题，一方面是这种管理模式下，所述精细管理的提升主要依靠的是管理环节上的细化，实际操作仍旧需要人工完成。同时由于在每个环节都是依靠人工去逐根检查、验证和记录，工作效率低下，容易出错。

3 基于电子标签技术的油管全生命周期跟踪管理模式的建立

对管理人员而言，油管的单根全生命周期跟踪管理把以往不全面、不连续的信息串联起来，不仅对油管的供应回收及修复管理有重要意义，还能够为油田区块和单井诊断分析提供数据方面的支持，从而能够以一种更整体的角度去看待油管的管理，这就更符合油田当前的管理要求和发展方向。

3.1 基于电子标签技术的油管全生命周期跟踪管理系统组成

基于电子标签技术的油管全生命周期跟踪管理系统为每根油管安装一个油田唯一“电子身份证”，并在关键业务环节使用采集设备对油管标签进行自动识别和应用，实时采集采购环节的物流数据、供井回收数据、修复数据、作业现场的下井数据，并结合实际业务应用，串联油管的供应部门、维护部门和使用部门，实现油管从入库、发放、入井、回收、修复、直至报废的“全生命周期”管理。

系统包括油管电子标签技术、现场信息采集系统、后台管理系统3个部分，如图1所示。

图1 油管全生命周期跟踪管理系统

（1）油管电子标签技术包括油管电子标签及相应的配套安装技术：油管电子标签性能参数需要及油管经历的业务操作；同时配套安装技术确保油管电子标签的安装工艺确保在给油管安装电子标签的同时，不影响油管当前的库存、使用、探伤、试压等各环节的操作；同时能够使油管标签适应油田的高温高压、冲击碰撞、油水腐蚀等的外部恶劣环境，确保油管标签能够跟随油管整个生命周期。

（2）现场采集系统包括标签编码管理、信息采集设备及采集设备的配套应用技术：标签编码管理确保安装在油田油管上的每一个电子标签都是唯一的，采集设备则确保在不同的使用场合，都能够准确、快速地采集到油管标签的数据，配套应用技术保证每一个油管标签的采集设备能够正常工作并自动完成信息的采集工作。

（3）后台管理系统通过数据采集接口从现场信息采集系统获取到数据，并使用这些数据完成油管的入库、发放、入井、回收、修复、直至报废等业务，同时将这些数据梳理、整合，形成每一根油管的全生命周期档案。

3.2 构建现场智能操作，提升工作效率和工作精确度

（1）在油管的出入库环节和修复环节搭建现场识别系统，可以快速实现油管的出入库管理和修复管理，同时自动记录宫颈回收环节的油管出入库信息和修复环节的探伤、试压、螺纹修复和节箍更换等信息，还可实现修复线油管分单位、分规格的自动导航和自动分检。

（2）在作业队现场搭建作业队识别系统，有“身份证”的油管杆来到井上后，现场人员用手持终端或者井口读写器，逐一对下井油管编码进行信息采集，存储后自动生成该井的油管使用管柱图，建立起数字化井筒。随后，利用无线或可移动存储卡，将每根油管编码信息传至管理信息系统，实现对某一根油管位置和信息的实时查询，同时实现对单井油管管柱的历史记录，随时可查，随时可用。

3.3 建立全生命周期跟踪档案，辅助生产系统提升

对油管管理部门来说，随着时间的推移，对每根油管回收、修复直至报废“全生命周期”信息的数据采集，可实现对全厂管杆投入总量、目前完好数量和报废数量的实时查询，为优化管杆投入、深挖管杆价值提供支持。

借助油管全生命周期跟踪档案，可以把以往不全面、不连续的信息串联起来，为区块和单井诊断分析提供数据支持。通过把这口井历年作业的信息直观有效地连接起来，使得管理人员能够放长视线、准确全面地对区块、单井进行诊断分析。通过实现每口油水井管杆腐蚀、断脱、偏磨等失效原因的数据采集分析，可以对出现质量问题的油管实现全程、准确的追溯；同时，每根管杆、每个井下工具从投产到报废完整和关联的数据库也能够建立，从而提供延长油水井免修期、优化管杆工具使用的数据支持，具有突出的指导作用。

同时，油管“全生命周期”管理信息系统里的数据，可辅助工艺所工作人员进行偏磨分析、质量追踪以及油藏状况、作业效果分析，促进油藏精细化管理。

3.4 制定相应制度，促进油管管理规范

在进行新技术应用的过程中，通过制定相应的规章制度，确保油管的全生命周期跟踪管理更完善的实现。

（1）规范后勤场地建设。进行场地分区，并为每一个库区库位配置库位标签，实现库位的规范化管理，确保油管按照存储标准存放。

（2）规范回收交接流程。在作业施工现场，由作业监督、作业队、收送队三方人员对需要回收的油管杆共同确认，填写单据，表明回收管杆的型号、数量、使用年限及回收原因。

（3）规范油管修复过程监控。在修复线对班组进行刷卡管理，将班组与当前修复工作进行挂接，按照管杆修复标准对重点工序进行监控，敦促修复人员提高修复质量和修复进度。

（4）规范油管使用过程监督。油管下井自动监测系统能够在井口自动监测油管的长度、使用年限、通径规格等数据，但对油管是否干净、螺纹是否合格、丝扣是否涂丝扣油、油管是否弯曲不能自动验证，这就需要监督员认真做好常规检查，把好入井关，避免不合规油管下井。

（5）健全油管单根全生命周期管理资料台账。建立油管杆收、修、发、存台账，每月对油管进行盘库。各采油单位逐井核对有关资料，对辖区内的油水井建立完善油管单根全生命周期管理档案，确保各项数据真实可靠，逐步完善单井井下管柱分年限资料和井史档案，使单根全生命周期管理在源头数据上得到有效控制。

4 油管单根全生命周期跟踪管理的预期效果

胜利油田油管年消耗量约5万吨（2013年的数据），计55万根。

油管的免修期受一口井中最薄弱的那根油管的影响最大，现有模式下新旧油管混用，同时完全依靠人工管理，精细程度不够，网上运行的数据也不完整、未共享，在实现油管“同井等寿命”的目标上收效甚微。

基于RFID的油管单根全生命周期跟踪管理，能够提供对油管的数据支持，起到优化指导的作用，对全面进行单井分析，优化油管使用，延长油水井免修期具有重要意义。

每提升1%的平均免修期：（1）则每年降低作业频次1%，降低作业成本1%；（2）油管年更新率减少1%，采购成本降低1%，每年减少采购成本：55万×100=0.55亿；（3）修复工作量减少1%，每一年少修2万根左右，每根油管修复成本在几十元，则每个采油厂减少修复成本数十万至上百万；（4）还有运输费用、库存占用减少等。在以往为了防止油管杆混装导致的年限混乱，一口井的油管杆由一套车回收，浪费运力，有了电子标签，回收时可以一车装多口井回收的油管，而不必担心因混装引起的年限混乱，从而节省运力。

[1]孙国强.创新机制优化运行，实施油管杆分年限等寿命管理[J].扬州大学学报（自然科学版），2010（6）：63-65.

[2]杨霞，范建国，孙天友，等.“户籍式”信息化实现油管终身管理[J].石油与装备，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

徐亚飞（1965— ），男，江苏淮阴，博士研究生，高级工程师，董事长；研究方向：油田信息化建设。