□本報記者 秦紫函 魏佳琪 盧 鵬 蔣琳琳任麗麗 通訊員 王 寧

石油石化裝備是保障國家能源安全、推進新型工業(yè)化、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要支撐，是促進國民經(jīng)濟健康發(fā)展和增進民生福祉的重要基礎(chǔ)，是國際競爭的重要領(lǐng)域。

日前，第二十五屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展覽會在北京舉辦，來自全球75個國家和地區(qū)的近2000家企業(yè)攜帶最新的技術(shù)及產(chǎn)品亮相展會。記者從展會上了解到，作為全球最大能源消費國和石油天然氣進口國，我國石油石化裝備全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模以上企業(yè)超2400家，產(chǎn)品種類和產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居世界第一；陸上油氣鉆采裝備國產(chǎn)化率達到90％，灘淺海油氣鉆采裝備國產(chǎn)化率超過70％，煉油化工裝備國產(chǎn)化率達到95％，部分關(guān)鍵技術(shù)裝備達到國際先進水平。我國石油石化裝備產(chǎn)業(yè)正處于由“大”變“強”的關(guān)鍵時期。

向“深”挑戰(zhàn)

深層油氣資源勘探開發(fā)是開展地球深部探測的重要組成部分，當前深層超深層已成為我國油氣重大發(fā)現(xiàn)的主陣地。

中國科學院院士、中國石油大學（北京）石油工程教育部重點實驗室主任高德利表示，深地鉆采工程技術(shù)已經(jīng)得到很大發(fā)展，深地深海礦產(chǎn)資源高效開發(fā)深受國內(nèi)外關(guān)注，對工程技術(shù)支撐能力不斷提出新的更高要求，要注重跨行業(yè)、多學科交叉融合，加強信息化智能化技術(shù)的研發(fā)與利用。

中國石化聚焦深地開發(fā)超高溫、超高壓、復雜難鉆等特點，通過超深特深井鉆井裝備與工具核心技術(shù)研究，首創(chuàng)硬地層定向系列混合鉆頭，達到國際先進水平。瞄準深層頁巖油氣和超深井勘探開發(fā)，研制大通徑壓裂管匯及175兆帕系列超高壓管匯產(chǎn)品，有效提高了大規(guī)模壓裂作業(yè)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。2024年1月，世界首套175兆帕壓裂管匯在綦頁深1井應用，最高施工壓力139.9兆帕，刷新壓裂施工最高壓力紀錄。面對超深層“超重尾管、惡性漏失地層、高壓裂壓力、淺層氣及高壓水層壓穩(wěn)”等挑戰(zhàn)，研制系列高性能固井工具，為順北油氣田、川渝天然氣，以及塔里木油田、新疆油田等產(chǎn)能建設提供了有力支撐。

中國石油研制的全球首套12000米陸地自動化鉆機，日前在塔里木油田深地塔科1井完成了10910米的鉆井任務。為應對超高溫、超高壓、惡性漏失等世界級難題，研發(fā)萬米深井超高溫鉆井液技術(shù)，提高鉆井液體系抗高溫、抗鹽能力，有力支撐了我國深層超深層油氣資源高效開發(fā)。

在中國海油展區(qū)，深水水下采油樹模型引人注目。它是油氣生產(chǎn)管柱與海底油氣運輸管道連接的重要樞紐，攜帶了可回收式計量調(diào)節(jié)模塊，可在2000米水深、零下46攝氏度的環(huán)境下工作，是目前國內(nèi)水深最大、壓力等級最高、使用溫度范圍最廣的水下采油樹。

此外，國印鈦能公司生產(chǎn)的鈦合金連續(xù)油管產(chǎn)品可廣泛用于高腐蝕環(huán)境、超深井及海洋油氣開發(fā)的修井、測井、鉆井、完井等作業(yè)；鴻達公司自主研發(fā)175兆帕采氣井口裝置產(chǎn)品，打破了國外井口制造商的技術(shù)壟斷，成功應用于塔克拉瑪干沙漠的超深井慶玉2井的鉆探……油氣行業(yè)持續(xù)加強科技創(chuàng)新，打造出了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備，支撐油氣勘探開發(fā)進入超深海深地領(lǐng)域。

向“智”邁進

數(shù)智化轉(zhuǎn)型是大勢所趨。斯倫貝謝北亞區(qū)董事總經(jīng)理柯寧表示，數(shù)字化生產(chǎn)領(lǐng)域正呈現(xiàn)三大趨勢：集成和整合數(shù)據(jù)，建立從地下到地面、從井筒到場站的全鏈條一體化分析能力，將行業(yè)經(jīng)驗與物理模型融入人工智能應用和大模型。

“資源劣質(zhì)化、開發(fā)復雜化、環(huán)境惡劣化，高效、優(yōu)質(zhì)、安全、環(huán)保等存在挑戰(zhàn)，急需變革性和顛覆性技術(shù)，智能化鉆井是有效的變革性技術(shù)之一。通過攻關(guān)，中國石化基本形成鉆井智能化技術(shù)體系，實現(xiàn)智能優(yōu)化、智能診斷、智能導航等應用場景，完成現(xiàn)場一體化示范應用，實現(xiàn)第一步發(fā)展戰(zhàn)略目標?！?月26日下午，中國石化展區(qū)的系列主題宣講吸引了眾多聽眾。

當前，中國石化石油工程技術(shù)研究院、石化油服、石化機械等單位共同打造形成了中國石化首套全鏈智能鉆井技術(shù)與裝備體系：自主研發(fā)了隨鉆工程地質(zhì)參數(shù)感知技術(shù)、融合機理與機器學習算法的鉆井智能分析決策技術(shù)；研制形成井場集成控制中心、智能鉆井遠程云平臺等軟硬件成果，構(gòu)建了“井場-云端”智能決策閉環(huán)，形成了鉆前智能模擬分析預演、鉆井工程參數(shù)實時優(yōu)化、井筒風險實時分析預警、地質(zhì)導向軌跡實時優(yōu)化等四大典型應用場景。這些成果在勝利濟陽頁巖油國家級示范區(qū)完成了集成示范應用，初步勾畫出“全面感知-多源融合-智能決策-閉環(huán)控制”的智能鉆井工程未來圖景。

此外，展出的MRO物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能坐崗、數(shù)字化液位計等智能系統(tǒng)，以及井場智能穿戴系統(tǒng)和遠程集群錄井系統(tǒng)等數(shù)字化產(chǎn)品，實現(xiàn)了對石油工程全過程的智能化管理和決策，令人耳目一新。

中國石油展出的一體式壓裂指揮方艙被稱作智能化壓裂指揮“太空艙”，通過智能化控制，能夠有效解決壓裂作業(yè)現(xiàn)場噪聲污染嚴重、作業(yè)環(huán)境惡劣等問題；智能化油氣集輸用非金屬復合管，通過內(nèi)置分布式光纖監(jiān)測系統(tǒng)，讓管線都具備感知能力，同時通過物聯(lián)網(wǎng)平臺實時傳輸參數(shù)。

智能制造引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。中國海油展出了“海葵一號”模型。這是我國自主設計建造的亞洲首艘圓筒型浮式生產(chǎn)儲卸油裝置（FPSO），主甲板面積相當于13個標準籃球場，從空中俯瞰，像是一朵綻放的葵花，于2024年4月完工交付，標志著我國全類型浮式生產(chǎn)儲卸油裝置設計建造技術(shù)實現(xiàn)高水平自主化，在建造精度、數(shù)智化方面實現(xiàn)了新突破。

人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，正在為技術(shù)轉(zhuǎn)型升級帶來新的科技紅利?？凳坎當?shù)字公司在動態(tài)數(shù)字孿生平臺Kognitwin融入人工智能技術(shù)，可接入海洋、陸上油氣平臺，以及煉廠、海底系統(tǒng)等資產(chǎn)數(shù)據(jù)，并依靠這些數(shù)據(jù)進行機器學習建模和模擬仿真等應用。杰瑞集團的AI·R FRAC智慧井場壓裂解決方案，通過整合智能決策系統(tǒng)、設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等核心模塊，讓人工智能賦能壓裂全流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析智能化、風險預警實時化、智能決策科學化。

挪威船級社與德國勞氏發(fā)布的《技術(shù)展望2025》預測，未來10年油氣行業(yè)最具發(fā)展?jié)摿Φ?個技術(shù)方向都與智能化技術(shù)有關(guān)，鉆完井技術(shù)有望在2025年進入智能化初級階段。

向“綠”而行

黨的二十大報告指出，推動經(jīng)濟社會發(fā)展綠色化、低碳化是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來，我國在可再生能源領(lǐng)域取得顯著進展，風能、太陽能裝機容量均位居世界前列，新能源占比不斷提高，技術(shù)創(chuàng)新和數(shù)字化轉(zhuǎn)型也在推動傳統(tǒng)油氣行業(yè)變革，以及提高能源利用效率。

“利用深部地下空間進行石油天然氣、氫氣等能源儲存，二氧化碳封存與利用，壓縮空氣儲能，氦氣等氣體儲存，是未來能源儲備發(fā)展重要方向?！敝袊凸こ碳夹g(shù)研究院相關(guān)負責人介紹。

氫能是國際公認的清潔能源，儲氫是氫能利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，構(gòu)建“宏-微觀無損”井筒屏障是實現(xiàn)小分子氫氣安全封存的關(guān)鍵。中國石化形成了鹽穴儲氫長效密封工程技術(shù)，為大規(guī)模儲氫提供系統(tǒng)解決方案。開發(fā)了直徑508毫米×22兆帕與直徑339.7毫米×45兆帕規(guī)格儲氫井產(chǎn)品，為用氫終端中小規(guī)模儲氫提供了配套的建設工程技術(shù)。目前正支撐亞洲深地鹽穴儲氫第一庫——平頂山鹽穴儲氫項目。此外，最新的工程技術(shù)與工具裝備深度支撐深層地熱與干熱巖開發(fā)，形成了干熱巖高溫地層高效鉆井與改造、深層地熱立體采灌等關(guān)鍵工程技術(shù)，研發(fā)了高溫硬地層高效破巖鉆頭，保溫/高導熱水泥漿體系，具備不同類型地熱資源工程解決能力與工具裝備，支撐了福深熱1井等多個地熱領(lǐng)域重大工程項目。

中國石油展示了多能耦合加熱蓄熱一體化系統(tǒng)，能夠把風、光、電、熱轉(zhuǎn)換為電能，成功替代傳統(tǒng)的天然氣加熱爐，大幅降低油田用熱運行成本。該系統(tǒng)在新疆油田運行逾800小時，節(jié)能超過1900余千瓦時，為油田清潔熱力替代注入了綠色動能。

中國海油通過地熱與多能互補綜合利用模型展現(xiàn)了其 “天然氣+地熱”綜合供能技術(shù)研究布局，目前已形成4項核心技術(shù)，涵蓋淺層地埋管、地表水源、水熱型地熱、井下?lián)Q熱、蓄冷蓄熱等多類型綜合應用場景。該成果已在多個項目示范應用。

目前，石油石化行業(yè)正在緊鑼密鼓地加快推進新能源裝備的研發(fā)與迭代，助力建設清潔低碳、安全高效的新型能源體系。

亮點直擊

旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導向鉆井系統(tǒng)

主要用于頁巖油氣藏及復雜油氣藏水平井、大位移井，在鉆柱旋轉(zhuǎn)鉆進的同時，完成井眼軌跡高精度控制及地質(zhì)參數(shù)隨鉆測量，適用于復雜三維軌跡井作業(yè)，提高鉆井時效。

高性能固井工具

尾管懸掛器、分級注水泥器等百余個品種的高性能固井工具，3年來在8000米深油氣井累計應用超50井次，其中，直徑365毫米、273毫米兩種規(guī)格封隔式分級注水泥器在國內(nèi)首口萬米深井深地塔科1井成功應用，助推我國深層鉆探進入“萬米時代”。

5000型電動壓裂車

針對頁巖氣壓裂裝備特征，采用超高集成度一體化車裝結(jié)構(gòu)，滿足裝備高負載、便捷移運等需求。首次采用電機、電控、泵送一體化車載布局，由5個新能源電機驅(qū)動長壽命連續(xù)工況的五缸柱塞泵，具有作業(yè)搬遷靈活、泵送效率高和節(jié)能低碳環(huán)保等優(yōu)勢。

175兆帕高壓管匯產(chǎn)品

針對深層頁巖油氣和超深井勘探開發(fā)，創(chuàng)新研制了175兆帕系列超高壓管匯產(chǎn)品。2024年1月，世界首套175兆帕壓裂管匯應用在綦頁深1井，最高施工壓力139.9兆帕，刷新了壓裂施工最高壓力紀錄。

油田化學助劑

針對“兩深一非”鉆探中的技術(shù)難題，研發(fā)了納米乳液防塌劑、固相清潔劑、水基鉆井液納微米封堵劑等10余種核心處理劑，以及具有強抑制、強封堵、高潤滑特性的高性能水基鉆井液體系，有效提升井壁穩(wěn)定性、降低摩阻，提高鉆進效率。

石油工程數(shù)字化軟件產(chǎn)品

形成了石油工程決策支持系統(tǒng)、地質(zhì)工程一體化鉆井設計軟件及中石化一體化測井軟件平臺，部分核心功能達到國外先進軟件水平；打造了遠程專家決策支持中心（RTOC）和“科學+經(jīng)驗”作業(yè)支持模式，實現(xiàn)了遠程專家決策、多專業(yè)數(shù)據(jù)共享等功能，為勘探開發(fā)數(shù)智化轉(zhuǎn)型提供了技術(shù)支撐。

石油工程MRO物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)

主要用于井場鉆機、壓裂車、固井車等關(guān)鍵裝備運行管控，實時感知監(jiān)測裝備生產(chǎn)運行動態(tài)，智能預判故障，自動維保提醒，自動生成現(xiàn)場電子報表，減少非計劃停機，降本增效，提高裝備本質(zhì)安全。

新能源綜合解決方案

形成了基于地下空間綜合利用的新能源解決方案，研制高溫硬地層高效破巖工具與保溫/高導熱水泥漿體系，突破了深層地熱與干熱巖高效鉆完井技術(shù)，支撐福深熱1井等多個地熱重大項目；研發(fā)了鹽穴儲能與儲氫關(guān)鍵技術(shù)，以及V0級大尺寸封隔器、彈韌性水泥漿與抗氫滲水泥漿等關(guān)鍵工具與材料，實現(xiàn)復雜鹽腔的精準入腔與注氣，具備了全生命周期井筒完整性保障能力。

數(shù)字指揮中心

可實現(xiàn)壓裂裝備的集群化控制、作業(yè)數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測，以及作業(yè)功率自動分配、排量自動調(diào)節(jié)，配置低壓全流程、供混砂控制、多泵控制、電能監(jiān)測、數(shù)字孿生平臺、數(shù)字采集系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等七大模塊，實現(xiàn)了全環(huán)節(jié)遠程集中控制、本地無人化操作。

（蔣琳琳 王 寧 盧 鵬 提供）