推动石油工程技术装备向电动化、自动化、数字化、智能化发展

  [中国石化报 2025-05-06]
  我国石油工程装备已实现部分自动化、半自动化，但要实现智能化仍面临诸多难题。制造业、科研院所、高校、用户之间需要强化协同合作，探索新路径，推动装备向电动化、自动化、数字化、智能化发展，聚焦装备技术创新，共同推进装备升级，打破国外技术壁垒，带动产业链上下游协同发展，提升勘探开发装备保障能力。
  “两深一非一老”是油气勘探开发的核心阵地，资源蕴藏总量大，具备极大的发展潜力。
  面对老油气田装备在长期运行中暴露的老化与技术问题，中国石油大庆油田井下作业分公司专家李庆华认为，大修自动化装备需求与升级方向是实现大修钻台自动施工、地面自动施工、全流程智能控制；取套自动化装备需求与升级方向是配备车载式液压取套修井机、取套顶驱集成系统装备二层平台，提高管内作业施工效率；小修自动化装备需求与升级方向是提高起下管杆速率，解决大直径工具起下问题，进一步完善井控应急设备，利用AI实现流程自动化；压裂装备需求与升级方向是电驱压裂装备车载化配套、智能化压裂装备配套、移动储能供电装备配套；射孔装备需求与升级方向是解决防喷立管安装难题，探索射孔器自动化转运装置。
  从一代自动化钻机到一键式人机交互自动化钻机，再到15000米智能化深井钻机；从柴驱压裂车到大功率电驱压裂橇；从气井带压作业装备全靠进口到远距地面操控自动化气井带压作业机全面实现国产化；从液动连续油管作业机到电液复合驱动等，我国石油工程装备实现了部分施工的自动化、半自动化，推动了装备发展进步。
  面对“两深一非一老”勘探开发的新形势，推动石油工程装备实现智能化还面临许多难题。翟尚江认为，日趋严格的安全环保新要求、日新月异的工业信息新技术，亟须制造企业、科研院所、高校、用户之间强化协同合作，探索发展新路径，推动我国工程技术装备向电动化、自动化、数字化、智能化方向发展，精心打造石油装备利器，为打赢勘探开发进攻战提供坚强装备保障。“万米级”超深层面临的主要问题：在钻井方面主要表现为动力钻具、旋转导向、震击器、垂直钻井工具等不能满足抗温抗压要求；钻井液循环温度高，造成钻井泵等易损件用量大；指重表传感器指示精度不够。在测井方面主要表现为随钻测井仪器抗温不能满足要求，射孔工具抗压不能满足要求。在试油方面主要表现为井下封隔器抗高温密封、开关阀高压下不可靠，对测试管柱密封安全要求高。在井下作业方面主要表现为修井作业抗高温高压的井下工具还不完善。“千米级”深水面临的主要问题是能满足1000米以上深水作业需要的高附加值半潜式钻井平台和钻井船，其关键配套设备对安全性、可靠性的要求极高，当前基本被国外供应商垄断。“纳米级”非常规页岩油气开发面临的主要问题是钻井的水平段越来越长，向3000米及以上迈进，由此带来测井、射孔等问题；在生产组织方面，部分区域不能连续24小时施工，压裂施工供电成问题；在井下智能监控方面，不能实时监控井下压裂状况，指导压裂施工；压裂过程产生的套管变形问题，降低了水平段增产的能力。“百年级”老油气田面临的主要问题是找到剩余油后，如何用工程手段提高剩余油可采率，老井侧钻和修井如何提高作业效率、降低作业成本。
  翟尚江认为，石油工程智能装备要响应国家号召，向绿色低碳清洁用能方向发展。智能化发展方面，要推广先进的通信、网络、数字化技术和智能传感设备、检测技术，打造智能化装备系统。提速提效方面，要检视各专业施工工艺流程，关注尚未实现自动化的作业流程，运用先进装备技术，推动新工艺新技术应用，实现作业提速提效。电动化发展方面，要以实现智能化为目标，以提升自动化控制精准度为目的，促进自动化工具设备由液动向电动化方向发展。其他方面，要围绕解决抗高温抗高压、装备体积大重量大等问题，思考应用新材料新技术新设计解决难题。
  中国石化石油工程公司基于涪陵页岩气、济阳页岩油示范区积累的丰富工程实践经验，积极创新高端技术装备，探索装备管理运行新模式，推进信息化数智化技术深度融合，支撑“两深一非一老”高效勘探开发，年钻井进尺超千万米、压裂段数超万段，全力打造了特深层、页岩油气、致密油气、煤层气等勘探开发集成配套技术，服务保障了普光元坝超深酸性气田、涪陵页岩气田、顺北深地工程等重大产能建设项目，并加快拓展油藏综合一体化服务、高端仪器仪表制造、核心钻井液化学助剂研发生产等业务。在钻井、定测录、压裂、物探等关键装备上创新管理新模式，钻井管柱自动化装备等都有不错表现。中国石化石油工程公司物资装备部经理高峰表示，要强化与装备、仪器、工具等研发制造头部企业战略合作，持续聚焦装备技术创新，充分发挥“大科研”模式优势，针对工程技术服务和施工难题开展联合攻关，共同推进重大关键装备、仪器、工具的科技进步和产品迭代，打破国外技术壁垒，不断突破“卡脖子”关键核心技术瓶颈，带动产业链上下游协同发展，提升勘探开发装备保障能力。