西安长庆科技工程有限责任公司（简称科技公司）属油田改制企业，主要从事勘察设计、科技研发、工程总承包以及高新产品研制等业务。近年来，科技公司紧密围绕油田5000万吨上产稳产中心工作，着力提升技术创新能力和市场竞争能力，坚持推行“四化”管理模式，为油田大规模上产和大油田管理做出积极贡献。随着油田5000万吨的顺利实现和“三个转变”（即由规模建产向精细管理转变、由新区快速上产向老区长期稳产转变、由注重规模速度向突出质量效益转变）的战略调整，科技公司主动适应新形势，积极转变工作思路，将精细管理作为持续发展的有力抓手，以开展精细化设计为引领，全面推进精细化建设、精细化科研、精细化制造，各项工作成效明显，为保障油田提质增效提供强有力的技术支撑。
一、形成背景
长庆气田在快速上产和持续稳产过程中，地面亟需攻关研究的工艺技术、高效设备等内容很多。但由于不同科研人员的思路、想法、水平、经验不尽相同，导致项目在研发过程中，可能会有部分目标定位不清晰、创新点不突出、产品功能不合理、考虑问题不全面、解决问题不实际、计划时间不科学等情况发生。为此，科技公司创新实施“4W3H精细管理法”，以保证能够系统全面地考虑问题、科学合理地制定攻关目标，有序高质地组织科研过程，达到项目预期指标，实现科研成果的有效转化。
二、基本内涵
“4W3H精细管理法”也称为提问法，即围绕已有系统（产品）有针对性地、系统地提出各种问题，通过提问发现原系统（产品）在设计、制造、施工等环节的不足之处，找出需要和应该改进之点，从而开发出新产品。4W3H法针对需要解决的问题，提出以下七方面的疑问，从中启发创新构思：
（一）Why: 为什么要设计该产品？采用何种总体布局？
（二）What:该产品有何功能？有哪些方法可用于这种设计？是否需要创新？……
（三）When:什么时候完成该设计？各设计阶段时间怎样划分？……
（四）Where:该产品用于何处？在何地生产？……
（五）How to do:怎样设计？结构、材料、形态如何？ ……
（六）How to optimize:如何优化？……
（七）How to creative:如何创新？……
三、主要做法
（一）Why：为什么要设计该产品，采用何种总体布局？即总体思路的确定
首先广泛讨论装置研究的必要性，形成如下结论：
1、项目研究的必要性
（1）长庆油田快速发展、高效开发和现代化管理的需要。在长庆油气田“实现5000万吨、建设西部大庆”发展进程中，大规模的油气田产能建设，使地面工程建设任务非常繁重，面临有效建设时间短、投资控制难度大、管理幅度大等实际问题。为适应油气快速上产和现代化管理的需要，以“小型化、橇装化、集成化、一体化、网络化、智能化”等“六化”为原则，研发一批先进、实用、可靠的一体化集成装置，而以苏里格气田集气站为代表的上古站场，每年建设工作量巨大，急需研究一种可以替代站场的一体化集成装置。
（2）行业发展的需要。通过项目研究可以达到深化标准化设计、缩短现场施工周期、降低工程总投资、减少占地，实现节约集约用地的目的。同时，也是贯彻集团公司加强一体化集成装置研发与推广工作的会议精神，响应长庆油田“四化” 管理要求，地面工艺技术优化简化的重要手段，是标准化设计工作的进一步深化，是落实 “低成本战略”的重要举措。
2、项目研究的总体思路。项目研究初期，确定总体思路如下图所示，分9个方面研究。
二）What:该产品有何功能？
根据站场的工程，该装置应同时具有“进站紧急截断、干管远程放空、气液分离、流程切换、外输计量、自用气供给、闪蒸、放空分液、自动排液、清管”10项功能。
（三）When: 什么时候完成该设计？各设计阶段时间怎样划分？
项目计划一年完成设计。季度结点划分如下：
（四）Where:该产品用于何处？在何地生产？
装置将应用于苏里格气田集气站，替代常规非增压集气站。装置在长庆科技公司厂房内成橇，保证成橇质量，拉运至现场。
（五）How to do:怎样设计？结构、材料、形态如何？
通过深入分析苏里格气田数字化集气站的生产流程和运行管理，将数字化集气站的进站区、分离器区、闪蒸罐区、分液罐区、自用气区、外输计量区等6个工艺区中的4个压力容器(气液分离器、闪蒸罐、分液罐、自用气分离器)、61台各类阀门、230个各类管件等工艺设备及仪表智能控制系统、电气设备等集成并组合成橇，形成一体化橇装集气装置。
结构、材料、形态如何？以管道、仪表及电气设计为例：
1、管道敷设方式。本天然气一体化集成装置管线敷设采取露空敷设，支撑采用活动支撑，同时考虑管线、设备检修、操作方便、美观，各路管线之间留有适当距离。
2、仪表控制。装置上设置防爆接线箱（ExdⅡBT4），装置内所有仪表信号线均接至接线箱内，再由接线箱接至站控系统。接线箱连接用户电缆的电气接口为管螺纹(内螺纹)，预留的电气接口用防爆堵头密封。
3、电气设计。装置上设置配电箱，提供装置上阀门、管线和设备的电伴热供电，集气一体化集成装置上的配电箱不提供电动球阀及UPS供电。
4、标识。在设备主体上固定不锈钢铭牌标志，铭牌上的仪表/设备位号按照P&ID图纸中所规定的位号标注。除各单体设备具有标识外，集气一体化集成装置也应有整体的标识。集气一体化集成装置的位号按照P&ID图纸中的位号标注，位号前应用汉语拼音标出站场名称。名牌内容至少应包括供货商/制造商名称及其商标、用户名称及工程名称、设备位号、设备名称和用途、设备中所包含的主要设备名称和型号、主要技术规格、制造日期和供货商地址等。
5、安装试压及检测。所有管道组成件及管道支承件在使用前应按SY 4203、SY 0402及GB 50235相关要求检验。
（六）How to optimize:如何优化？
1、提高装置集成度。装置集成集气站中的4个压力容器(罐)、61台种阀门、230个各类管件等工艺设备、仪表智能控制系统、电气设备等。装置6路进装置电缆配出38路，减少电缆敷设32路，减少数量达85%。
2、扩展装置功能。具有10项功能，可替代常规非增压集气站。
3、提高装置控制水平。可独立运行、远程关断、自动排液、安全放空、动态监测、智能报警。
4、缩小装置占地面积，减少装置占地。充分利用三维空间优化配管设计，实现立体布站，减少占地面积，装置面积仅48m2，为原工艺区的8%。
5、提高装置操作灵活性。充分利用立体空间,优化安装，操作方便。
（七）How to creative：如何创新？
1、创新形成苏里格集气站“一体化”建设技术，实现苏里格气田集气站的全面橇装化。
2、创新研发新型组合式多功能分离闪蒸罐，集成“气液分离、放空闪蒸、放空分液、放空水封”等四项功能为一体，减少设备数量和占地面积。
3、创新研发异径电动三通阀，替代电动紧急截断阀和远程放空阀，有效减少阀门数量
4、装置设计充分融合标准化设计的“六统一”的理念，定型设备提高安装质量。
5、创新系列化产品，满足不同区域、不同工况的要求。目前已形成天然气集气装置两个系列七种型号，满足上古气藏集气站橇装化建设需要。
四、应用效果
天然气集气一体化装置在苏里格气田、神木气田、东三区等推广应用24台，通过冬季极端低温天气和采气管线段塞流的考验，各项指标均达到设计要求，建设快捷，运行可靠，管理方便，实现零件标准化向产品标准化的转变，进一步加快地面建设速度，提高工程质量。主要体现在：一是实现集气站无人值守，降低气田生产运行成本，降低工人劳动强度；二是集气站占地面积减少35％以上，实现节约集约用地；三是与使用装置前相比，平均减少投资10%，缩短设计周期30%，缩短施工周期35%，减少现场安装工程量80%。已成为集约节约用地的新手段、冬季保供和快速建产的新利器、智能管理和减员增效的新方法、降低劳动强度和推进民生工程的新举措，目前在长庆油田和集团公司油气田全面推广。
表1 装置研发节点划分表
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