杨忠文 赵 明 张锦刚 张 毅 苏建科 常永乐
(1.中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司;2.中国石油天然气集团有限公司科技管理部)
制造业是国家稳定发展的基础。我国是制造业大国,但还不是强国,特别在产品的设计、服务领域,与国外发达国家相比还有较大差距。为了实现经济可持续健康发展,国家大力推进制造业转型升级,出台了“中国制造2025”等一系列措施。面对激烈的市场竞争环境,企业积极探索新的发展方式,提升产品附加值,优化盈利能力,增强市场竞争力。中国石油宝鸡石油钢管有限责任公司(简称宝鸡钢管公司)发挥焊管技术行业领先的优势,以连续管产品为突破口,积极推进由提供产品向提供“产品+服务”转变。经过3年多的实践,探索出一条以核心技术研发支持、开拓服务型制造的转型升级之路,技术服务成果逐渐成为公司新的利润增长点,公司发展经营走上了一条稳健发展的快车道。
在经济全球化的大背景下,装备制造企业要生存与发展,必须拓展业务,加快转型升级,而服务型制造是引领装备制造业转型升级的重要途径。服务型制造的思想起源于20世纪90年代中后期,最初被称为服务增强(Service Enhancement)[1]。在国外,推进“制造+服务”已经成为沃尔沃、卡特彼勒、丰田等先进制造企业长期占据行业高端的致胜法宝。
进入21世纪,国内制造企业开始了服务型制造的积极探索,通过发展服务型制造,优化重构企业产业链,从提供单一产品转向提供成套产品和整体解决方案,形成了新的利润增长点。例如,陕西鼓风机(集团)有限公司,以“两个转变”战略(从单一产品制造商向分布式能源领域系统解决方案商和服务商转变,从产品经营向客户经营、品牌经营和资本运营转变)为指引,以市场为先导,不断创新商业模式和服务理念,已发展成为产业多元化、国际化的智慧绿色能源企业。到2005年,该公司总产值中60%以上收入来自“技术+管理+服务”创新模式,2009年公司产值达40亿元,是2000年的10倍[2-3]。
中国石油天然气集团有限公司(简称中国石油)为了激发装备制造业务的竞争活力,对装备制造业务进行了“五自”(自主经营、自负盈亏、自担风险、自我约束、自我发展)经营改革,并大力推广服务型制造经验,装备制造企业的服务型制造水平有了明显提升,一批产品延伸服务成为典型案例。例如,宝鸡钢管公司与中国石油长庆油田公司合作的油套管一体化服务,中国石油集团济柴动力有限公司与钻探企业合作的钻井用柴油机远程动态监控与现场运行服务,中国石油集团渤海装备制造有限公司的烟机远程运行监控与服务等。宝鸡钢管公司实施“两优化一理顺”(优化机构设置、优化职能配置、理顺职责)改革,绘制了企业中长期发展路线图,提出围绕油气和非油气领域两条价值链,做强三大产品+服务的“四业并举”发展战略,推动企业加快实现从传统制造商向服务制造商转型升级,成为“国内第一、国际一流”的专业化钢管制造服务商。
连续管也称柔性管、盘管,产品强度高、塑性好,具有一定抗腐蚀性,单根长度可达几千米,产品缠绕在卷筒上便于现场作业[4],主要用于油田现场修井、压裂、钻磨桥塞等增产作业,以及速度管柱、完井管柱等采气领域。连续管作业效率高、成本低,被称为油气增产的万能作业技术。
1977年,国内引进了第一台连续管作业车,但受到管材、装备、工具等因素的制约,连续管作业技术发展缓慢。2006年,为了满足国内油气开发的需要,在国家科技部、中国石油科技管理部的领导下,宝鸡钢管公司集中技术力量经过3年多技术攻关,掌握了连续管制造核心技术,于2009年成功生产出国内首盘连续管产品,填补了国内空白。
中国石油对连续管作业技术组织了专项推广。2011年以来,国内连续管作业技术快速发展,到2018年底,已能开展7大类35个连续管作业项目,中国石油年作业量将近4000井次。连续管作业技术的发展,为川渝地区页岩气、长庆油田三低气田等国内重点油气田的规模化开发,提供了坚实的技术支持[5-6]。
国内连续管产品在现场应用迅速发展的同时也暴露出一些问题。例如,连续管产品应用设计规范不精准,管材与作业井况不匹配,造成连续管腐蚀断裂、拉断等问题;用户对在役连续管维护保养不到位,冻裂、腐蚀穿孔、超载拉断等问题时有发生;连续管产品在作业后缺乏缺陷检测和处理、剩余寿命评估技术;废旧连续管占用大量场地,存在安全、环保方面的风险等。特别是在役连续管产品的检测评估与修复利用技术的研发意义重大,通过连续管检测技术,对连续管管体的缺欠做到早发现早修复;通过专业的连续管维护,可显著提升连续管使用的寿命,减少作业的意外损失,提升现场作业的安全性(图1)。解决上述问题,不仅可以提高连续管产品市场竞争力,也可以开拓现场服务业务,形成技术支撑的制造延伸服务业务链。
图1 连续管缺陷修复前后性能对比
宝鸡钢管公司依托中国石油连续管作业技术推广专项,集中技术力量进行攻关,攻克了连续管全生命周期服务难题,掌握了连续管检测、焊接等关键技术,开发了连续管检测装置、连续管移动服务车、橇装切断装置等专业装备,并制订了连续管维护保养手册、连续管环焊标准等规范。
连续管全生命周期服务业务包含连续管设计、现场检测评价、连续管损伤处理及环焊对接、作业后连续管再利用、井下作业等。开展并延伸这些服务业务,对连续管作业过程造成的损伤,做到精准发现损伤部位、准确评价损伤程度及专业修复,并对作业后的连续管进行专业处理,从而为保障连续管现场安全作业提供技术支持。全生命周期服务延伸了产品价值链,获得了显著的经济效益。
宝鸡钢管公司坚持“成就客户就是成就自己”的服务理念,充分发挥管材研发优势,形成了定制设计技术。结合用户现场特殊需求,细化产品设计思路与细节,精准匹配现场工况,为客户量身打造具备安全性、经济性的连续管产品解决方案。新产品开发强调管材性能与用户要求相匹配,保证用户既用得起,又能解决实际问题。研、产、用紧密结合,保障了国内油气资源开发的需要,成为连续管业务高效发展的重要基础。
连续管设计服务,解决了用户选材、管柱设计不合理造成的管材腐蚀断裂等问题,为客户节约了管材采购成本,降低了作业成本。截至2019年,宝鸡钢管公司连续管已形成工作管柱、速度管柱、完井管柱、连续管线管4大系列15个新产品,创造了12项国内记录。连续管产品已在国内各大油气田广泛使用,涉及5大系列60余种连续管作业工艺,累计供应3万余吨。特别是在川渝、塔里木等高含硫、高压特殊油气开发区块,累计供应3500余吨,有效保障了作业安全,助力页岩气等非常规天然气的高效开发。
宝鸡钢管公司凭借管材检测、焊接方面的技术优势,开发了连续管产品现场检测装置,为油田现场作业的连续管进行全管体漏磁检测,量化分析管体腐蚀、损伤剩余壁厚等数据,综合判断管体缺陷及剩余寿命,为进一步处理应用提供技术支持。针对连续管断管再接、缺陷处理等实际需要,研发形成CT70~CT110系列连续管环焊工艺,具备在现场实施手工、自动环焊能力,并制定了企业标准Q/SY BG 1028—2018《连续油管对焊》,规范了环焊操作流程(图2)。
图2 连续管环焊工艺流程
表1 环焊接头连续管性能检测结果
连续管检测评价及环焊技术的突破,带动了全生命周期服务业务的开展。2017年至今,宝鸡钢管公司已累计为多家油服单位完成现场维护、检测服务127次,并向俄罗斯等国外市场提供了技术培训与支持。
宝鸡钢管公司在连续管产品研发基础上,根据现场环境条件与不同产品规格的保养需求,提出现场维护保养的有关措施与指标条件,固化了连续管维护保养作业流程(图3),编写了连续管维护保养手册,实现了维护保养标准化作业,大幅减少现场维护保养不当产生的问题。
图3 连续管维护保养作业流程
为了及时高效地为用户提供便捷、周到的产品全生命周期管理服务,宝鸡钢管公司不但在宝鸡建设示范服务中心,还将服务阵地前移,建立连续油管区域服务中心,延伸服务链条,送产品到一线,送服务到现场。连续油管区域服务中心发挥着辐射带动作用,开展维护保养、仓储配送、现场抢修三大服务,向用户提供便捷的一站式服务。
宝鸡钢管公司在宝鸡建成国内首个连续管服务示范中心,在四川资阳建成了国内首个连续管区域服务中心。按照“贴近现场、专业巡检、集中仓储、资源共享”的原则,服务中心不断拓展物流配送、维修保障和检测服务功能,大力推进连续管共享维保服务,为川渝页岩气开发提供服务保障。2019年1—9月,仓储物流创收1564万元,检测服务创收558万元。面向玛湖油气开发,新成立的新疆服务中心业务量逐步增加。产品配送方面,承揽了玛湖地面集输代储管项目2800t;贸易服务方面,落实了外贸首单17类物资代购订单;检测服务方面,与中油(新疆)石油工程有限公司等单位签订了外委检测服务协议,服务业务不断增加。
围绕连续油管施工各环节,服务中心向用户提供维护保养服务,延长产品服役寿命,提升用户作业安全性。维护保养内容包括:油管管端取样,进行金相、压扁、扩口、拉伸等理化试验及疲劳寿命试验;全管体检测,对整盘连续管进行全管体漏磁检测,辨识表面缺欠(陷),出具检测报告;对检测出的缺欠(划伤、凹坑等深度小于规定壁厚10%)进行修磨处理;对检测出的缺陷(划伤、穿孔等深度大于规定壁厚10%)进行切除后对焊。根据检测情况,出具维护保养报告,为后续连续油管使用提供参考。
油田短期内不使用的在役连续油管,可送往服务中心进行仓储、管理。服务中心根据后续用管需求,将代储连续油管送达作业现场,或直接倒换至作业机上。
油田现场使用连续管如遇到突发问题,如油管断裂等,可第一时间将信息反馈连续油管服务中心,连续油管移动服务车将开赴现场,进行油管检测、对接、维修等抢修。
连续管产品服务中心的建设,拉近了连续管产品制造企业与油田用户的距离,使企业与用户的沟通更加直接顺畅,避免技术人员对现场需求误读,提升了产品设计与技术服务的精准度与效率。
宝鸡钢管公司以服务客户为宗旨,按照“制造+服务”总体部署,积极推进“产品+客户价值提升”“产品+工程施工效率提升”“产品+提供整体解决方案”等定制化服务,进一步增强了企业的核心竞争力。在探索连续管服务型制造的实践过程中,主要有如下3个方面的启示。
制造延伸服务的核心是关键技术引领。在宝鸡钢管公司的服务模式中,依靠技术突破,攻克了连续管生产现场快速检测及环焊焊材匹配、HAZ区软化等难题。专业的人做专业的事,为服务业务的开展提供了硬核支持,因而服务优势和价值远高于一般性服务业务,在服务市场具有较强的竞争力。连续管全管体检测、环焊技术的突破,带动了连续管维护保养、作业后回收等业务,达到了以点带面、优势发展的效果。
连续管产品服务业务不断创造产品新价值,以产品应用为核心,针对用户在使用产品中出现的难题和需求,发挥制造企业的技术优势,系统提供一揽子解决方案,提高用户作业安全性和作业效率,帮助用户降低成本,获得新效益,自然得到用户的认可与欢迎,为用户创造新价值是服务业务得以生存拓展的根基。
在中国石油的大力支持下,宝鸡钢管公司围绕国内油气勘探开发热点,建立连续管区域服务中心。区域服务中心贴近现场、贴近用户,与用户融为一体,解决了服务时效的问题,成为“产品+技术服务”的支撑点。区域服务中心可为用户提供连续管仓储配送、维护保养和检测等系统服务,将供货、服务的时间缩短到24小时以内,还减轻了用户仓储资金占用等问题,双方实现互利共赢。