石油石化裝備是保障國(guó)家能源安全、推進(jìn)新型工業(yè)化、發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要支撐，是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展和增進(jìn)民生福祉的重要基礎(chǔ)，是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。

日前，第二十五屆中國(guó)國(guó)際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì)在北京舉辦，來(lái)自全球75個(gè)國(guó)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(huì)。記者從展會(huì)上了解到，作為全球最大能源消費(fèi)國(guó)和石油天然氣進(jìn)口國(guó)，我國(guó)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(lèi)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居世界第一；陸上油氣鉆采裝備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到90％，灘淺海油氣鉆采裝備國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)70％，煉油化工裝備國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到95％，部分關(guān)鍵技術(shù)裝備達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。我國(guó)石油石化裝備產(chǎn)業(yè)正處于由“大”變“強(qiáng)”的關(guān)鍵時(shí)期。

向“深”挑戰(zhàn)

深層油氣資源勘探開(kāi)發(fā)是開(kāi)展地球深部探測(cè)的重要組成部分，當(dāng)前深層超深層已成為我國(guó)油氣重大發(fā)現(xiàn)的主陣地。

中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)石油大學(xué)（北京）石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(kāi)發(fā)深受?chē)?guó)內(nèi)外關(guān)注，對(duì)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(xué)科交叉融合，加強(qiáng)信息化智能化技術(shù)的研發(fā)與利用。

中國(guó)石化聚焦深地開(kāi)發(fā)超高溫、超高壓、復(fù)雜難鉆等特點(diǎn)，通過(guò)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(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。瞄準(zhǔn)深層頁(yè)巖油氣和超深井勘探開(kāi)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(yè)深1井應(yīng)用，最高施工壓力139.9兆帕，刷新壓裂施工最高壓力紀(jì)錄。面對(duì)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(shè)提供了有力支撐。

中國(guó)石油研制的全球首套12000米陸地自動(dòng)化鉆機(jī)，日前在塔里木油田深地塔科1井完成了10910米的鉆井任務(wù)。為應(yīng)對(duì)超高溫、超高壓、惡性漏失等世界級(jí)難題，研發(fā)萬(wàn)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(guó)深層超深層油氣資源高效開(kāi)發(fā)。

在中國(guó)海油展區(qū)，深水水下采油樹(shù)模型引人注目。它是油氣生產(chǎn)管柱與海底油氣運(yùn)輸管道連接的重要樞紐，攜帶了可回收式計(jì)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(guó)內(nèi)水深最大、壓力等級(jí)最高、使用溫度范圍最廣的水下采油樹(shù)。

此外，國(guó)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(kāi)發(fā)的修井、測(cè)井、鉆井、完井等作業(yè)；鴻達(dá)公司自主研發(fā)175兆帕采氣井口裝置產(chǎn)品，打破了國(guó)外井口制造商的技術(shù)壟斷，成功應(yīng)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(qiáng)科技創(chuàng)新，打造出了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)裝備，支撐油氣勘探開(kāi)發(fā)進(jìn)入超深海深地領(lǐng)域。

向“智”邁進(jìn)

數(shù)智化轉(zhuǎn)型是大勢(shì)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(shì)：集成和整合數(shù)據(jù)，建立從地下到地面、從井筒到場(chǎng)站的全鏈條一體化分析能力，將行業(yè)經(jīng)驗(yàn)與物理模型融入人工智能應(yīng)用和大模型。

“資源劣質(zhì)化、開(kāi)發(fā)復(fù)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(guò)攻關(guān)，中國(guó)石化基本形成鉆井智能化技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)智能優(yōu)化、智能診斷、智能導(dǎo)航等應(yīng)用場(chǎng)景，完成現(xiàn)場(chǎng)一體化示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)第一步發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)?！?月26日下午，中國(guó)石化展區(qū)的系列主題宣講吸引了眾多聽(tīng)眾。

當(dāng)前，中國(guó)石化石油工程技術(shù)研究院、石化油服、石化機(jī)械等單位共同打造形成了中國(guó)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(jī)理與機(jī)器學(xué)習(xí)算法的鉆井智能分析決策技術(shù)；研制形成井場(chǎng)集成控制中心、智能鉆井遠(yuǎn)程云平臺(tái)等軟硬件成果，構(gòu)建了“井場(chǎng)-云端”智能決策閉環(huán)，形成了鉆前智能模擬分析預(yù)演、鉆井工程參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化、井筒風(fēng)險(xiǎn)實(shí)時(shí)分析預(yù)警、地質(zhì)導(dǎo)向軌跡實(shí)時(shí)優(yōu)化等四大典型應(yīng)用場(chǎng)景。這些成果在勝利濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)完成了集成示范應(yīng)用，初步勾畫(huà)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(lái)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(jì)等智能系統(tǒng)，以及井場(chǎng)智能穿戴系統(tǒng)和遠(yuǎn)程集群錄井系統(tǒng)等數(shù)字化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了對(duì)石油工程全過(guò)程的智能化管理和決策，令人耳目一新。

中國(guó)石油展出的一體式壓裂指揮方艙被稱(chēng)作智能化壓裂指揮“太空艙”，通過(guò)智能化控制，能夠有效解決壓裂作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)噪聲污染嚴(yán)重、作業(yè)環(huán)境惡劣等問(wèn)題；智能化油氣集輸用非金屬?gòu)?fù)合管，通過(guò)內(nèi)置分布式光纖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，讓管線都具備感知能力，同時(shí)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)時(shí)傳輸參數(shù)。

智能制造引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。中國(guó)海油展出了“?？惶?hào)”模型。這是我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的亞洲首艘圓筒型浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置（FPSO），主甲板面積相當(dāng)于13個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籃球場(chǎng)，從空中俯瞰，像是一朵綻放的葵花，于2024年4月完工交付，標(biāo)志著我國(guó)全類(lèi)型浮式生產(chǎn)儲(chǔ)卸油裝置設(shè)計(jì)建造技術(shù)實(shí)現(xiàn)高水平自主化，在建造精度、數(shù)智化方面實(shí)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(jí)帶來(lái)新的科技紅利?？凳坎?dāng)?shù)字公司在動(dòng)態(tài)數(shù)字孿生平臺(tái)Kognitwin融入人工智能技術(shù)，可接入海洋、陸上油氣平臺(tái)，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(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)建模和模擬仿真等應(yīng)用。杰瑞集團(tuán)的AI·R FRAC智慧井場(chǎng)壓裂解決方案，通過(guò)整合智能決策系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等核心模塊，讓人工智能賦能壓裂全流程，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析智能化、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警實(shí)時(shí)化、智能決策科學(xué)化。

挪威船級(jí)社與德國(guó)勞氏發(fā)布的《技術(shù)展望2025》預(yù)測(cè)，未來(lái)10年油氣行業(yè)最具發(fā)展?jié)摿Φ?個(gè)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(jìn)入智能化初級(jí)階段。

向“綠”而行

黨的二十大報(bào)告指出，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展綠色化、低碳化是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。近年來(lái)，我國(guó)在可再生能源領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展，風(fēng)能、太陽(yáng)能裝機(jī)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(dòng)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(jìn)行石油天然氣、氫氣等能源儲(chǔ)存，二氧化碳封存與利用，壓縮空氣儲(chǔ)能，氦氣等氣體儲(chǔ)存，是未來(lái)能源儲(chǔ)備發(fā)展重要方向?！敝袊?guó)石化石油工程技術(shù)研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

氫能是國(guó)際公認(rèn)的清潔能源，儲(chǔ)氫是氫能利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，構(gòu)建“宏-微觀無(wú)損”井筒屏障是實(shí)現(xiàn)小分子氫氣安全封存的關(guān)鍵。中國(guó)石化形成了鹽穴儲(chǔ)氫長(zhǎng)效密封工程技術(shù)，為大規(guī)模儲(chǔ)氫提供系統(tǒng)解決方案。開(kāi)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(chǔ)氫井產(chǎn)品，為用氫終端中小規(guī)模儲(chǔ)氫提供了配套的建設(shè)工程技術(shù)。目前正支撐亞洲深地鹽穴儲(chǔ)氫第一庫(kù)——平頂山鹽穴儲(chǔ)氫項(xiàng)目。此外，最新的工程技術(shù)與工具裝備深度支撐深層地?zé)崤c干熱巖開(kāi)發(fā)，形成了干熱巖高溫地層高效鉆井與改造、深層地?zé)崃Ⅲw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(dǎo)熱水泥漿體系，具備不同類(lèi)型地?zé)豳Y源工程解決能力與工具裝備，支撐了福深熱1井等多個(gè)地?zé)犷I(lǐng)域重大工程項(xiàng)目。

中國(guó)石油展示了多能耦合加熱蓄熱一體化系統(tǒng)，能夠把風(fēng)、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(yùn)行成本。該系統(tǒng)在新疆油田運(yùn)行逾800小時(shí)，節(jié)能超過(guò)1900余千瓦時(shí)，為油田清潔熱力替代注入了綠色動(dòng)能。

中國(guó)海油通過(guò)地?zé)崤c多能互補(bǔ)綜合利用模型展現(xiàn)了其 “天然氣+地?zé)帷本C合供能技術(shù)研究布局，目前已形成4項(xiàng)核心技術(shù)，涵蓋淺層地埋管、地表水源、水熱型地?zé)?、井下?lián)Q熱、蓄冷蓄熱等多類(lèi)型綜合應(yīng)用場(chǎng)景。該成果已在多個(gè)項(xiàng)目示范應(yīng)用。

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

亮點(diǎn)直擊

旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)

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

高性能固井工具

尾管懸掛器、分級(jí)注水泥器等百余個(gè)品種的高性能固井工具，3年來(lái)在8000米深油氣井累計(jì)應(yīng)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(jí)注水泥器在國(guó)內(nèi)首口萬(wàn)米深井深地塔科1井成功應(yīng)用，助推我國(guó)深層鉆探進(jìn)入“萬(wàn)米時(shí)代”。

5000型電動(dòng)壓裂車(chē)

針對(duì)頁(yè)巖氣壓裂裝備特征，采用超高集成度一體化車(chē)裝結(jié)構(gòu)，滿足裝備高負(fù)載、便捷移運(yùn)等需求。首次采用電機(jī)、電控、泵送一體化車(chē)載布局，由5個(gè)新能源電機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)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(shì)。

175兆帕高壓管匯產(chǎn)品

針對(duì)深層頁(yè)巖油氣和超深井勘探開(kāi)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(yīng)用在綦頁(yè)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(jì)錄。

油田化學(xué)助劑

針對(duì)“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(qiáng)抑制、強(qiáng)封堵、高潤(rùn)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(jìn)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(shè)計(jì)軟件及中石化一體化測(cè)井軟件平臺(tái)，部分核心功能達(dá)到國(guó)外先進(jìn)軟件水平；打造了遠(yuǎn)程專(zhuān)家決策支持中心（RTOC）和“科學(xué)+經(jīng)驗(yàn)”作業(yè)支持模式，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程專(zhuān)家決策、多專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)共享等功能，為勘探開(kāi)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(chǎng)鉆機(jī)、壓裂車(chē)、固井車(chē)等關(guān)鍵裝備運(yùn)行管控，實(shí)時(shí)感知監(jiān)測(cè)裝備生產(chǎn)運(yùn)行動(dòng)態(tài)，智能預(yù)判故障，自動(dòng)維保提醒，自動(dòng)生成現(xiàn)場(chǎng)電子報(bào)表，減少非計(jì)劃停機(jī)，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(dǎo)熱水泥漿體系，突破了深層地?zé)崤c干熱巖高效鉆完井技術(shù)，支撐福深熱1井等多個(gè)地?zé)嶂卮箜?xiàng)目；研發(fā)了鹽穴儲(chǔ)能與儲(chǔ)氫關(guān)鍵技術(shù)，以及V0級(jí)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(shí)現(xiàn)復(fù)雜鹽腔的精準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)壓裂裝備的集群化控制、作業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以及作業(yè)功率自動(dòng)分配、排量自動(dòng)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(cè)、數(shù)字孿生平臺(tái)、數(shù)字采集系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等七大模塊，實(shí)現(xiàn)了全環(huán)節(jié)遠(yuǎn)程集中控制、本地?zé)o人化操作。