發表時間： 2025-06-23 16:09:45
作者： 石油化工設備維護與檢修網
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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業鏈規模以上企業超2400家，產品種類和產業規模穩居世界第一；陸上油氣鉆采裝備國產化率達到90％，灘淺海油氣鉆采裝備國產化率超過70％，煉油化工裝備國產化率達到95％，部分關鍵技術裝備達到國際先進水平。我國石油石化裝備產業正處于由“大”變“強”的關鍵時期。
向“深”挑戰
深層油氣資源勘探開發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現的主陣地。
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，深地鉆采工程技術已經得到很大發展，深地深海礦產資源高效開發深受國內外關注，對工程技術支撐能力不斷提出新的更高要求，要注重跨行業、多學科交叉融合，加強信息化智能化技術的研發與利用。
中國石化聚焦深地開發超高溫、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研究，首創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，研制大通徑壓裂管匯及175兆帕系列超高壓管匯產品，有效提高了大規模壓裂作業的安全性、可靠性和穩定性。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”等挑戰，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，研發萬米深井超高溫鉆井液技術，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。
在中國海油展區，深水水下采油樹模型引人注目。它是油氣生產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節模塊，可在2000米水深、零下46攝氏度的環境下工作，是目前國內水深最大、壓力等級最高、使用溫度范圍最廣的水下采油樹。
此外，國印鈦能公司生產的鈦合金連續油管產品可廣泛用于高腐蝕環境、超深井及海洋油氣開發的修井、測井、鉆井、完井等作業；鴻達公司自主研發175兆帕采氣井口裝置產品，打破了國外井口制造商的技術壟斷，成功應用于塔克拉瑪干沙漠的超深井慶玉2井的鉆探……油氣行業持續加強科技創新，打造出了一批具有自主知識產權的技術裝備，支撐油氣勘探開發進入超深海深地領域。
向“智”邁進
數智化轉型是大勢所趨。斯倫貝謝北亞區董事總經理柯寧表示，數字化生產領域正呈現三大趨勢：集成和整合數據，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，將行業經驗與物理模型融入人工智能應用和大模型。
“資源劣質化、開發復雜化、環境惡劣化，高效、優質、安全、環保等存在挑戰，急需變革性和顛覆性技術，智能化鉆井是有效的變革性技術之一。通過攻關，中國石化基本形成鉆井智能化技術體系，實現智能優化、智能診斷、智能導航等應用場景，完成現場一體化示范應用，實現第一步發展戰略目標。”3月26日下午，中國石化展區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與裝備體系：自主研發了隨鉆工程地質參數感知技術、融合機理與機器學習算法的鉆井智能分析決策技術；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，構建了“井場-云端”智能決策閉環，形成了鉆前智能模擬分析預演、鉆井工程參數實時優化、井筒風險實時分析預警、地質導向軌跡實時優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-閉環控制”的智能鉆井工程未來圖景。
此外，展出的MRO物聯網系統、智能坐崗、數字化液位計等智能系統，以及井場智能穿戴系統和遠程集群錄井系統等數字化產品，實現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現場噪聲污染嚴重、作業環境惡劣等問題；智能化油氣集輸用非金屬復合管，通過內置分布式光纖監測系統，讓管線都具備感知能力，同時通過物聯網平臺實時傳輸參數。
智能制造引領行業發展。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儲卸油裝置設計建造技術實現高水平自主化，在建造精度、數智化方面實現了新突破。
人工智能技術的快速發展，正在為技術轉型升級帶來新的科技紅利。康士伯數字公司在動態數字孿生平臺Kognitwin融入人工智能技術，可接入海洋、陸上油氣平臺，以及煉廠、海底系統等資產數據，并依靠這些數據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、設備狀態監測系統等核心模塊，讓人工智能賦能壓裂全流程，實現數據分析智能化、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布的《技術展望2025》預測，未來10年油氣行業最具發展潛力的6個技術方向都與智能化技術有關，鉆完井技術有望在2025年進入智能化初級階段。
向“綠”而行
黨的二十大報告指出，推動經濟社會發展綠色化、低碳化是實現高質量發展的關鍵環節。近年來，我國在可再生能源領域取得顯著進展，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，技術創新和數字化轉型也在推動傳統油氣行業變革，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，是未來能源儲備發展重要方向。”中國石化石油工程技術研究院相關負責人介紹。
氫能是國際公認的清潔能源，儲氫是氫能利用的關鍵環節之一，構建“宏-微觀無損”井筒屏障是實現小分子氫氣安全封存的關鍵。中國石化形成了鹽穴儲氫長效密封工程技術，為大規模儲氫提供系統解決方案。開發了直徑508毫米×22兆帕與直徑339.7毫米×45兆帕規格儲氫井產品，為用氫終端中小規模儲氫提供了配套的建設工程技術。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，最新的工程技術與工具裝備深度支撐深層地熱與干熱巖開發，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鍵工程技術，研發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，能夠把風、光、電、熱轉換為電能，成功替代傳統的天然氣加熱爐，大幅降低油田用熱運行成本。該系統在新疆油田運行逾800小時，節能超過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了其 “天然氣+地熱”綜合供能技術研究布局，目前已形成4項核心技術，涵蓋淺層地埋管、地表水源、水熱型地熱、井下換熱、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，石油石化行業正在緊鑼密鼓地加快推進新能源裝備的研發與迭代，助力建設清潔低碳、安全高效的新型能源體系。
