趙金海

中國石化石油工程技術(shù)研究院院長

隨著油氣勘探開發(fā)向深層超深層、非常規(guī)、地下新型資源（地?zé)帷⒏蔁釒r、水合物等）拓展，中國石化發(fā)揮一體化優(yōu)勢，開展關(guān)鍵鉆完井裝備研發(fā)，打造了一批高端石油工程技術(shù)裝備，推進(jìn)核心技術(shù)裝備國產(chǎn)化，保障了油氣勘探開發(fā)進(jìn)程，為能源安全夯實(shí)底氣。

石油工程技術(shù)裝備是實(shí)現(xiàn)油氣高效勘探經(jīng)濟(jì)開發(fā)的重要手段，隨著油氣勘探開發(fā)向深層超深層、非常規(guī)、地下新型資源（地?zé)?、干熱巖、水合物等）拓展，石油工程技術(shù)裝備面臨更大的挑戰(zhàn)和更高的要求。為了提升油氣勘探開發(fā)能力，中國石化發(fā)揮一體化優(yōu)勢，統(tǒng)籌力量持續(xù)開展了深層特深層、頁巖油氣等關(guān)鍵鉆完井裝備研發(fā)，打造了一批高端技術(shù)裝備，推進(jìn)了核心技術(shù)裝備的國產(chǎn)化，保障了油氣勘探開發(fā)進(jìn)程，為能源安全夯實(shí)底氣。

中國石化在石油工程技術(shù)裝備領(lǐng)域不斷取得突破

中國石化石油工程技術(shù)裝備經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)研究，核心技術(shù)裝備的自主可控度、國產(chǎn)化率、自動化水平大幅提升。

高端技術(shù)裝備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化。針對深層特深層油氣勘探開發(fā)需求，研制開發(fā)了一批自動化、高性能、綠色化完井裝備。9000米高凈空超靜定特深層鉆機(jī)解決了大型鉆機(jī)高凈空底座穩(wěn)定性難題，承鉆8000米以深超深井11口、最大鉆探井深9432米。7000米自動化鉆機(jī)具備管柱自動處理、工具自動控制、鉆機(jī)快速移運(yùn)功能，配合司鉆導(dǎo)航儀系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)“以機(jī)代人”。2500型全電動固井裝備大幅提高了裝備自動化水平和作業(yè)效率，實(shí)現(xiàn)固井作業(yè)遠(yuǎn)程全流程自動化控制和“一鍵固井”。175兆帕8000型電動壓裂機(jī)組實(shí)現(xiàn)了全流程自動化控制，承壓能力為世界之最，國產(chǎn)化率超過95%，綜合運(yùn)維費(fèi)用降低20%以上。超深井連續(xù)油管作業(yè)機(jī)最大提升能力63噸，整體作業(yè)效率提高30%、自動鉆塞效率提高50%以上、設(shè)備綜合維護(hù)成本降低30%。

核心工具及儀器實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。形成了針對超深井不同地層和工況的“鋒”系列PDC鉆頭、“龍”系列混合鉆頭、超大扭矩系列螺桿鉆具、匹配旋導(dǎo)鉆頭鉆具等系列產(chǎn)品，超大扭矩螺桿鉆具、耐溫215攝氏度螺桿鉆具、耐溫245攝氏度小尺寸混合鉆頭、超高壓氣密封封隔器、高溫高壓固井等關(guān)鍵產(chǎn)品已在塔里木、四川盆地應(yīng)用191口井，刷新各類鉆井提速指標(biāo)521項(xiàng)，保證了“深地工程”實(shí)施。自主研發(fā)的近鉆頭伽馬成像系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)儲層鉆遇率提高到95%以上；自主研發(fā)的“經(jīng)緯領(lǐng)航”旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)具有測量零長短、通信精度高、適用排量大、控制效果好、現(xiàn)場組裝快等優(yōu)勢，可替代國外同類產(chǎn)品；自主研制的耐溫200攝氏度MWD（隨鉆測量）工具已全面進(jìn)入工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用階段。

高性能流體與材料廣泛應(yīng)用。針對高溫高壓、井壁失穩(wěn)、地層漏失、環(huán)保壓力突出等問題，開發(fā)了高溫高密度鉆井液、油基鉆井液、合成基鉆井液、低摩阻水基鉆井液、抗高溫環(huán)保鉆井液等流體材料，最高耐溫240攝氏度、密度最高2.87克/立方厘米，解決了高溫、高壓、復(fù)雜地層鉆井難題；針對油氣井腐蝕、氣竄、漏失等固井技術(shù)難題，研制形成了充氮泡沫水泥漿、高溫防氣竄水泥漿、自愈合水泥漿、彈韌性水泥漿等復(fù)雜地層固井技術(shù)體系，滿足了復(fù)雜油氣藏固井及后續(xù)壓裂改造的需要，固井優(yōu)質(zhì)率提高近20%；針對致密油氣、頁巖油氣等增儲增產(chǎn)的需要，研制了納米滑溜水、耐高溫緩速酸、防膨驅(qū)油壓裂液等酸化壓裂液及核心材料，為順北、元壩、涪陵等油氣田增儲建產(chǎn)提供了支撐。

工程軟件邁向自主化。開發(fā)的遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)具備井場數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程匯聚、云端共享、決策指令遠(yuǎn)程傳遞和“井場—后方—井場”全流程在線決策、協(xié)同閉環(huán)管控功能；自主開發(fā)油藏動態(tài)三維測井軟件平臺LogPlus2.5，具備單井處理解釋、多井地質(zhì)評價、區(qū)域綜合分析、鉆井地質(zhì)導(dǎo)向等功能，已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，成功替代進(jìn)口軟件；自主研制的多源數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能壓裂預(yù)測系統(tǒng)，可進(jìn)行產(chǎn)量、產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)多目標(biāo)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)主壓裂泵與輔助設(shè)備的遠(yuǎn)程集中監(jiān)測與控制。

高端技術(shù)裝備的研制與應(yīng)用推動了中國石化石油工程技術(shù)能力的整體升級，助推中國石化深地系列技術(shù)跨入世界前列，頁巖油氣鉆完井技術(shù)實(shí)現(xiàn)水平井水平段長“3000米常態(tài)—4000米成熟—5000米攻關(guān)”的目標(biāo)。涪陵頁巖氣田與開發(fā)初期相比，平均機(jī)械鉆速提高104%，鉆井周期縮短59%，鉆井成本降低63%。濟(jì)陽多坳陷頁巖油立體開發(fā)實(shí)現(xiàn)了從單井到井組、從3層樓到7層樓的突破。

石油工程技術(shù)及裝備領(lǐng)域當(dāng)前形勢分析

在能源變革、數(shù)智轉(zhuǎn)型加速演進(jìn)的背景下，中國石化石油工程面臨著以科技之手端牢能源飯碗的新需求。

基礎(chǔ)需求穩(wěn)定。近年來，全球油氣價格保持高位震蕩，隨著發(fā)展中國家工業(yè)化進(jìn)程的加快，全球?qū)鹘y(tǒng)能源的需求保持強(qiáng)勁。我國油氣產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展，中國石化堅(jiān)定不移推行油氣行業(yè)增儲上產(chǎn)“七年行動計(jì)劃”，為石油工程技術(shù)裝備提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)市場空間。

向自主科技創(chuàng)新要資源的需求更加強(qiáng)烈。受資源稟賦影響，我國主力油田普遍進(jìn)入高含水、高采出“雙高”階段，資源品質(zhì)劣質(zhì)化、作業(yè)環(huán)境復(fù)雜化挑戰(zhàn)加大，實(shí)現(xiàn)難動用儲量效益開發(fā)，需持續(xù)深入開展石油工程技術(shù)裝備攻關(guān)。

新一輪科技革命蓬勃興起給石油工程技術(shù)裝備發(fā)展帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著以人工智能、大數(shù)據(jù)、量子信息、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、大模型為代表的新一代信息技術(shù)加速突破應(yīng)用，不斷涌現(xiàn)的突破性或顛覆性科技對石油工程技術(shù)帶來前所未有的影響，既帶來新增量，又催生新生產(chǎn)方式和新組織方式，把握新一輪科技革命機(jī)遇，提出應(yīng)對挑戰(zhàn)的對策，加速形成新質(zhì)生產(chǎn)力，是必須要研究的現(xiàn)實(shí)課題。

能源加速轉(zhuǎn)型拓展了石油工程的發(fā)展領(lǐng)域和路徑。能源綠色轉(zhuǎn)型加快，來自安全環(huán)保、節(jié)能減排等方面的要求正在變得越來越高，將油氣開發(fā)與新能源綜合開發(fā)利用相統(tǒng)籌，探索油氣與新能源的融合發(fā)展，形成“綠色裝備+綠色技術(shù)+綠色產(chǎn)品+綠色作業(yè)”的技術(shù)裝備成為發(fā)展方向。

中國石化石油工程技術(shù)研究院自主研發(fā)的超深井尾管懸掛器及配套工具產(chǎn)品性能處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，補(bǔ)齊了應(yīng)用于深海油氣、可燃冰等能源勘探開發(fā)的固井工具核心技術(shù)短板。圖為該院德州大陸架公司尾管懸掛器精加工生產(chǎn)車間。??蔣琳琳/攝

下一步發(fā)展方向和思路

石油工程技術(shù)裝備研發(fā)將國家需求化作履職盡責(zé)的“動力源”，把“世界一流”做為奮斗的“方向標(biāo)”，用精益求精的韌勁去磨煉更多高精尖的技術(shù)裝備利器。

緊密結(jié)合“國之所需”，努力打造原創(chuàng)技術(shù)策源地。強(qiáng)化基礎(chǔ)前瞻研究，提升原始創(chuàng)新源頭供給，培育具有先發(fā)優(yōu)勢的關(guān)鍵技術(shù)和引領(lǐng)未來發(fā)展的前沿技術(shù)；推動石油工程與高精尖技術(shù)深度融合，研發(fā)智能新材料、智能化鉆完井裝備和數(shù)字孿生技術(shù)；強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步消除超深油氣藏、頁巖油氣藏、致密油氣藏、東部老油田、非常規(guī)能源、深水油氣開發(fā)的工程技術(shù)瓶頸，推進(jìn)15000米鉆機(jī)、10000型全電動壓裂裝備等高端技術(shù)裝備研發(fā)，高質(zhì)量支撐“兩深一非”資源開發(fā)。

強(qiáng)化科技產(chǎn)業(yè)協(xié)同，全力提升一體化服務(wù)能力。注重中試試驗(yàn)、檢驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?，將科學(xué)研究、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、成果轉(zhuǎn)化有機(jī)結(jié)合，順暢科研成果從“實(shí)驗(yàn)室”走向“生產(chǎn)現(xiàn)場”的通道，推動研發(fā)—應(yīng)用一體化；牢固樹立“一家人、一條心、一盤棋、一起干”理念，強(qiáng)化地質(zhì)—工程—生產(chǎn)運(yùn)行一體化協(xié)同，構(gòu)建勘探開發(fā)地質(zhì)工程一體化、科研生產(chǎn)一體化、技術(shù)經(jīng)濟(jì)一體化管理模式，推動產(chǎn)業(yè)鏈價值最大化。

積極探索新能源新領(lǐng)域，引領(lǐng)綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。針對地?zé)豳Y源、氫能、儲能、CCUS（二氧化碳捕集、利用與封存）等新領(lǐng)域新方向的需求，研發(fā)耐溫、儲能等技術(shù)裝備，擔(dān)負(fù)起實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)、保障國家能源安全的使命和責(zé)任。

中國石化石油工程技術(shù)裝備創(chuàng)新將圍繞油氣勘探開發(fā)重大技術(shù)需求，加大重大裝備、核心技術(shù)、前沿技術(shù)、顛覆技術(shù)攻關(guān)力度，跑出科技創(chuàng)新的加速度，研發(fā)科技硬成果，打造石油工程科技鐵軍，擔(dān)當(dāng)國家戰(zhàn)略科技力量主力軍，為保障國家能源安全、實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、建設(shè)世界一流的中國石化作出新的更大貢獻(xiàn)。