“4W3H精細管理法”及“組合創新管理法”在長慶氣田的應用

羅勤利 李明磊 楊 光 齊 濤

（1.西安長慶科技工程有限責任公司，陜西 西安 710018；2.中國石油物資有限公司，北京 100029）

0 引言

長慶氣田在快速上產和持續穩產過程中，地面亟需攻關研究的工藝技術、高效設備等內容很多。但由于不同科研人員的思路、想法、水平、經驗不盡相同，導致項目在研發過程中，可能會有部分目標定位不清晰、創新點不突出、產品功能不合理、考慮問題不全面、解決問題不實際、計劃時間不科學等情況發生[1-2]。為此，長慶科技公司創新實施“4W3H精細管理法”和“創新組合管理法”，以保證能夠系統全面地考慮問題、科學合理地制定攻關目標，有序高質地組織科研過程，達到項目預期指標，實現科研成果的有效轉化。

1 “4W3H精細管理法”的內涵及應用實例

1.1 “4W3H精細管理法”的內涵

“4W3H精細管理法”也稱為提問法，即圍繞已有系統（產品）有針對性地、系統地提出各種問題，通過提問發現原系統（產品）在設計、制造、施工等環節的不足之處，找出需要和應該改進之點，從而開發出新產品[3]?！?W3H精細管理法”針對需要解決的問題，提出（Why、What、When、Where、How todo、Howtooptimize、Howtocreative）7個方面的疑問，從中啟發創新構思。

1.2 “4W3H精細管理法”應用實例

1）Why：為什么要設計該產品，采用何種總體布局？即總體思路的確定。

① 項目研究的必要性。一是長慶氣田快速發展、高效開發和現代化管理的需要，通過項目研究可以達到深化標準化設計、縮短現場施工周期、降低工程總投資、減少占地，實現節約集約用地的目的。

② 項目研究的總體思路。項目研究初期，確定總體思路如圖1所示，分9個方面研究。

2）What：該產品有何功能？根據站場的工程，該裝置應同時具有“進站緊急截斷、干管遠程放空、氣液分離、流程切換、外輸計量、自用氣供給、閃蒸、放空分液、自動排液、清管”10項功能。

3）When：什么時候完成該設計？各設計階段時間怎樣劃分？項目計劃一年完成設計。季度結點劃分見表1。

4）Where：該產品用于何處？在何地生產？裝置將應用于蘇里格氣田集氣站，替代常規非增壓集氣站。裝置在長慶科技公司成橇，保證成橇質量，拉運至現場。

5）Howtodo：怎樣設計？結構、材料、形態如何？通過深入分析蘇里格氣田數字化集氣站的生產流程和運行管理，將數字化集氣站的進站區、分離器區、閃蒸罐區、分液罐區、自用氣區、外輸計量區等6個工藝區中的壓力容器、各類閥門、管件及儀表智能控制系統、電氣設備等集成并組合成橇，形成一體化集成裝置。

圖1 天然氣集氣一體化集成裝置總體研究思路圖

表1 裝置研發節點劃分表

① 管道敷設方式。本天然氣一體化集成裝置管線敷設采取露空敷設，支撐采用活動支撐，同時考慮管線、設備檢修、操作方便、美觀，各路管線之間留有適當距離。

② 儀表控制。裝置上設置防爆接線箱（ExdⅡBT4），裝置內所有儀表信號線均接至接線箱內，再由接線箱接至站控系統。

③ 電氣設計。裝置上設置配電箱，提供裝置上閥門、管線和設備的電伴熱供電，集氣一體化集成裝置上的配電箱不提供電動球閥及UPS供電。

④ 標識。在設備主體上固定不銹鋼銘牌標志，銘牌上的儀表/設備位號按照P&ID圖紙中所規定的位號標注。名牌內容至少應包括供貨商／制造商名稱及其商標、用戶名稱及工程名稱、設備位號、設備名稱和用途、設備中所包含的主要設備名稱和型號、主要技術規格、制造日期和供貨商地址等。

⑤ 安裝試壓及檢測。所有管道組成件及管道支承件在使用前應按SY4203、SY0402及GB50235相關要求檢驗。

6）Howtooptimize：如何優化？

① 提高裝置集成度。裝置集成集氣站中的4個壓力容器（罐）、61臺種閥門、230個各類管件等工藝設備、儀表智能控制系統、電氣設備等。裝置6路進裝置電纜配出38路，減少電纜敷設32路，減少數量達85%。

② 擴展裝置功能。具有10項功能，可替代常規非增壓集氣站。

③ 提高裝置控制水平?？瑟毩⑦\行、遠程關斷、自動排液、安全放空、動態監測、智能報警。

④ 縮小裝置占地面積，減少裝置占地。充分利用三維空間優化配管設計，實現立體布站，減少占地面積，裝置面積僅48m2，為原工藝區的8%。

⑤ 提高裝置操作靈活性。充分利用立體空間，優化安裝，操作方便。

7）Howtocreative：如何創新？

① 創新形成蘇里格集氣站“一體化”建設技術，實現蘇里格氣田集氣站的全面橇裝化。

② 創新研發新型組合式多功能分離閃蒸罐，集成“氣液分離、放空閃蒸、放空分液、放空水封”等四項功能為一體，減少設備數量和占地面積。

③ 創新研發異徑電動三通閥，替代電動緊急截斷閥和遠程放空閥，有效減少閥門數量

④ 裝置設計充分融合標準化設計的“六統一”的理念，定型設備提高安裝質量。

⑤ 創新系列化產品，滿足不同區域、不同工況的要求。目前已形成天然氣集氣裝置兩個系列7種型號，滿足上古氣藏集氣站橇裝化建設需要。

2 組合創新管理法的內涵及做法

2.1 “組合創新管理法”的內涵

組合創新管理法，是按照一定的技術需要，將兩個或兩個以上的技術因素通過巧妙地組合，去獲得具有統一整體功能的新技術產物的過程[4-5]。

常用的組合方法有以下幾類：

1）性能組合：根據對原有產品或技術手段的不同性能實際使用中的優缺點的分析，將若干產品的優良性能結合起來，使之形成一種全新的產品。

2）原理組合：將兩種或兩種以上的技術原理有機結合起來，組成一種新的復合技術或技術系統。

3）功能組合：將具有不同功能的技術手段或產品組合到一起，使之形成一個技術性能更優或具有多功能的技術實體的方法。

4）結構重組：改變原有技術系統中的各結構要素相互連接方式獲得新的性能或功能的組合方法。

5）模塊組合：亦稱組合設計或模塊化設計，即把產品看成若干模塊（標準、通用零部件）的有機組合，只要按照一定的機器工作原理選擇不同的模塊或不同的方式加以組合，就可以獲得多種有價值的設計方案。

2.2 應用實例

2.2.1 工藝流程優化

1）多個工藝單元組合，功能合并。多個工藝單元組合是將原料氣集氣、采出水緩沖、天然氣脫油脫水、甲醇注入、凝液閃蒸、凝析油穩定、燃氣調壓配氣、 產品氣計量等8個系統單元合并，作為一個橇裝工藝單元考慮。功能合并如，取消脫油脫水單元入口處界區閥、ESD關斷閥、ESD放空流程、定壓放空流程等，與集氣區同類功能合并。

2）丙烷蒸氣冷卻工藝優化簡化。例如，取消“風冷” 和“水冷”工藝，創新應用產品天然氣與丙烷蒸氣換熱工藝。

3）優化簡化采出水工藝流程。例如：采出水緩沖罐來液流程取消凝析油穩定裝置來液，凝析油穩定排污直接接入甲醇污水罐；增設原料氣過濾分離器手動排液、管線低點排液流程。

4）優化簡化燃料氣工藝流程。燃料氣采用增壓前的產品氣，調壓配氣由2級調壓降為1級調壓，采用2路調壓流程。

5）凝析油穩定塔塔頂不凝氣與三相分離器氣相氣混合，二者中所含的凝液由于重新氣液平衡，外排混合氣達到燃料氣烴露點的要求，解決了燃料氣系統大量凝液析出的問題。

2.2.2 設備優選技術

1）將低溫分離器由立式改為臥式，提高設備橇裝安裝空間利用效率。

2）取消蒸發式冷凝器，更換為管殼式換熱器。

3）將滿液蒸發器、丙烷壓縮機、丙烷蒸氣冷凝器集成橇裝在6m×3m×3.5m的空間內，安裝空間降低到原來的50%。

4）將低溫凝液閃蒸分離器與凝析油穩定緩沖罐合并，節省設備布置空間和設備投資。

2.2.3 設備成橇劃分及組橇技術

通過現場調研、工藝計算、流程、設備優化、模塊化集成研究，將常規處理廠17個裝置區合并優化成9個模塊化裝置：天然氣集氣處理模塊化、采出水處理一體化、采出水回注一體化集成、分質供水一體化、消防一體化、供熱一體化集成、空氣壓縮凈化制氮一體化、35kV集裝箱式變電站集成和電控一體化集成裝置。

3 結束語

1）天然氣集氣一體化裝置在蘇里格氣田、神木氣田等推廣應用30臺，與使用裝置前相比，平均減少投資10%，縮短設計周期30%，縮短施工周期35%，減少現場安裝工程量80%。

2）天然氣處理廠模塊化集成技術通過優化平面布置，大大降低用地面積用地減少51.66%。通過模塊化集成技術應用，大大縮減現場施工周期，現場施工周期由6個月降至約3個月，施工周期減少50%。

3）“3W4H精細管理法”及“組合創新管理法”的應用，實現了長慶氣田大、中型站場的全面橇裝化，改變了模塊化建設方式，縮短了施工周期，提高管理水平，實現了建設的“橇裝化”、管理的“智能化”。

[1]張磊，石萬里，鄭欣，等.蘇里格氣田數字化集氣站橇裝化[J]. 油氣儲運，2014，33（3）：298-301.

[2]王登海，楊光，楊學青，等.蘇里格氣田橇裝設備的開發與應用[J]. 天然氣工業，2007，27（12）：126-127.

[3]俞崇武.滲透式組合創新法：抓住焦點闖四方[J].華東科技，2012（5）：37.

[4]姜海秀.5W1H分析法在海上無線通信中的應用[J].水運管理，2016，38（8）：27-29.

[5]田明津，張輝.基于5W1H3R分析法的電商財務信息化解決方案：以河南某電子商務企業為例[J].中國商貿，2013（13）：117-118.