能源财产的生长离不开石油配备缔造财产的打破,而要真正告竣能源财产的康健生长、庇护国度能源平和,独揽配备缔造财产的中央技艺必不成少。
动作中国石化部属独一油气配备研发、缔造与专业技艺供职核心,中石化石油板滞股份有限公司(简称:石化板滞)是我国“石油系”首要的筑设缔造商之一,永远以打造“国之重器”、供职能源生长为职责,深度融入中国石化“一基两翼三新”财产格式,扛稳保险国度能源平和职责义务。本版仔细先容石化板滞核心产物的研发及行使成绩,敬请合切。
时隔6年,2022年,我国原油产量重回2亿吨“里程碑”,同时,自然气储量、产量也告竣较大幅度增进。能获得云云亮眼的收效,得益于勘察开辟技艺的不休晋升,也离不开油气配备缔造企业的锐意立异与肆意支柱。
动作中国石化独一油气配备研发、缔造与专业技艺供职核心,石化板滞永远保持面向油气勘察开辟痛点、现场功课难点、提速提效堵点,不休胀动自帮技艺立异,继续胀舞中国石化石油工程产物财产化修复,牵头打造油气配备财产化基地。
“2022年,咱们自帮研造的连绵满载全电动压裂成套配备、油气配备聚积限造编造、储气库压缩机、金刚石钻一级6次亮相央视荧屏。”该公司总司理王峻乔说。今朝,石化板滞数字化转型手段结出累累硕果,环节配备器材一揽子处置计划及一大宗技艺优秀、高效牢靠的国产油气配备器材,正为我国深地、页岩油气、深水油气勘察开辟供给有力支柱。
比拟页岩气,页岩油开辟是一场新的革命——压裂施工进一步由“井工场”形式向大平台水准井工场化拉链式压裂转动,开辟难度更大、对配备恳求更高,须要供给更大液量和压力。
“压裂可使地层发生漏洞,对改观油气井井底活动条款、油层动用情况起到要紧效力,能有用补充油气产量。水准井钻井技艺与水力压裂技艺的连结,可从底子上处置页岩油气致密性强、排泄率低、流利性差的题目,告竣正在更大的三维立体空间开采致密油气。”王峻乔先容,跟着页岩油勘察开辟正在我国陆上、海上获得打破,大功率压裂机组的生长也迎来了新的机会和寻事。
赶超表洋优秀技艺,开辟拥有自帮学问产权的大型压裂配备,是几代油气配备人的职责与接受。早正在“十二五”时代,石化板滞就牵头践诺国度科技宏大专项“3000型成套压裂配备研造及行使演示工程”,获得的“超高压大功率油气压裂机组研造及集群化行使”成绩荣获国度科技进取二等奖,独创的3000型车载压裂配备正在涪陵国度级页岩气演示区修复中大展技艺,并推出了页岩气开辟环节配备及器材一体化处置计划。
然而,古板柴驱压裂配备噪声大、功课本钱高、污染物排放多,怎样才略做到“这里的凌晨静偷偷”?着眼深层页岩气绿色低碳开辟,石化板滞牵头负担了国度“十三五”科技宏大专项“深层页岩气开辟环节配备及器材研造”义务,接踵推出油电搀和、超大功率全电动、连绵满载全电动压裂成套配备,使压裂恶果普及1倍以上、归纳本钱降低30%。不光行使技艺入选国度绿色技艺增加目次、央企科技立异成绩引荐目次,况且该配备不同亮相国度“十三五”科技立异结果展、道贺蜕变绽放40周年大型展览,被长远保藏于国度博物馆。
今朝,以压裂泵、混砂安装、高压管汇、限造编造等为中央,石化板滞筑成国际当先水准的成套压裂配备技艺体例,超大功率连绵满载全电动压裂成套配备成为页岩油大平台工场化施工、连绵满载功课的最优选取,已顺遂已毕江苏油田花2侧HF井、国度级页岩油演示区樊页1试验井组压裂施工,创下多项优异目标,为页岩油开辟领域化行使立下了汗马劳绩。
2022年12月28日,中国石化陈设的危机探井元深1井顺遂已毕钻井深度8866米,达到目前四川盆地埋深最深的油气层。一年之内,“深地工程”接连得到打破,这个中就有油气配备的劳绩。
近年来,深层、超深层油气资源已成为宇宙和我国油气挖掘的主阵脚。要揽“瓷器活儿”,得有“金刚钻”。看似不起眼的钻头,实则是油气配备规模的“幼伟人”。面临油气藏超深、高温、高压工况,石化板滞针对性开辟出龟龄命、耐高温钻头钻具和7000米主动化钻机、9000米超静定钻机、主动化连绵油管功课配备、2500型固井车等环节中央产物,为深地油气勘察开辟供给了有力的配备支柱。
深部钻探,钻头钻具是影响工期和本钱的环节。聚焦砂砾岩、火山岩等难钻地层的提速困难,石化板滞开辟了搀和钻头、异形齿钻头、孕镶钻头、双心钻一级,褂讪性和工况符合性明显晋升。极度是“龙系列”搀和钻头,对定向井和硬地层、夹层、砾石层等拥有普及合用性,已成为钻井提速利器,累计已毕超7000趟次钻井功课。第二代“龙”系列搀和钻头提速成果、符合才干进一步晋升,板滞钻速均匀普及25%以上、进尺均匀普及50%以上、运用寿命延伸75%以上,个中直径444.5毫米搀和钻头轴承寿命更是到达200幼时以上。
同时,该公司开辟的等壁厚螺杆可为钻头供给破岩扭矩,普及行使于水准井、定向井、超深井钻井功课,正在大扭矩、耐油基、耐高温、高转速、龟龄命、牢靠性方面均告竣了打破;扭转导向螺杆融入低速大扭矩马达、超高硬度橡胶、高承载传动编造、高强韧性金属资料等技艺,进一步餍足了长水准段—丰富井眼轨迹钻井、螺杆钻具成婚扭转导向编造的提速需求。
跟着大数据、云策画等音讯技艺正在石油行业行使,智能钻机已成形势所趋。石化板滞紧跟行业生长趋向,主动发展“超深井平和高效钻井环节配备研造与行使”项目攻合,独创超静定布局弹弓式底座,创下了国内钻机底座13.7米高度记录;研造的9000米钻机行使了高净空高褂讪底座、轻量化井架及集成限造编造技艺,可符合各式工况功课,处置了超深层油气井高压防喷器组装配和钻机高承载褂讪性困难;发展的“7000米主动化钻机说合研造及行使演示”项目攻下了钻柱主动排放运动机理、钻柱主动识别与定位等环节中央技艺,开辟出“推扶式”钻柱主动排放编造、管柱主动打点、主动化器材集成限造、钻机急迅移运安装等环节技艺和配备,让“以机代人”不再是梦。
“下一步,咱们要连续完竣智能钻井闭环链,胀动钻井规模总共主动化,进一步晋升钻井恶果、下降功课强度和危急系数。”王峻乔说。
压缩机品种繁多,是自然气增压开采、气举排液、聚积打点输送、注气加气和各愚弄规模都要用到的环节筑设。
依托数十年的压缩机缔造上风,石化板滞筑成了压缩机国产化缔造基地,以商场需求为导向,加强自帮技艺立异,说合国表里上风技艺资源,发展压缩机限造、仿真了解等酌量,攻合压缩圈套键缔造技艺,不休拓展RDS压缩机系列。极度是近年来,页岩气增压压缩机、高压大功率储气库压缩机、二氧化碳压缩机、高含硫自然气压缩机、海洋大功率往还式压缩机、氢气压缩机等特点配备应运而生,大幅普及了压缩机自帮化率并明显下降本钱,普及行使于国内油气田开辟。
正在普光气田,面临高含硫压缩机对立腐化性、密封性、平和性的高恳求,石化板滞从布局打算、耐腐资料、焊接工艺、整机试验等维度入手,打破环节中央技艺困难,正在国内率先独揽合用于含硫化氢17.5%自然气境况下运转的压缩机研发与缔造技艺,冲破表洋垄断。2022年4月,该公司推出的国内首台高含硫自然气压缩机组,正在普光气田P101站已毕工业化试验,为酸性气田开辟、稳产增产供给了配备支柱。
愚弄二氧化碳驱油,可开辟低排泄油藏储量,告竣温室气体减排和资源化愚弄,而把二氧化碳注入油层的环节配备即是压缩机。针对运转流程中二氧化碳含量转变限度广、压力大的特征,石化板滞攻合研造拥有抗酸性并合用于超临界形态的高端压缩机组,处置了机组转速限度医治、反向角转变、载荷比漫衍、二氧化碳腐化等题目,餍足了二氧化碳回注需求,并获胜行使于我国首个百万吨级CCUS(碳捕集、愚弄与封存)项目——齐鲁石化-笑成油田CCUS项目。
正在北京冬奥会开张式上,中国石化的氢点燃了主火把,人们的眼光再一次聚焦氢能。正在生长氢能财产方面,油气公司拥有特殊的天才上风。面向氢能愚弄,石化板滞依托自然气压缩机、主动化限造等配备技艺积蓄,发展氢能配备举动,勉力打造氢能环节配备的研发、缔造和供职基地,核心构造加氢、造氢配备商场。该公司自帮研造加氢站压缩机、注氢机等环节筑设,集成缔造的45兆帕加氢站成套配备已正在中国石化武汉群力归纳能源站出手注氢调试,即将发展加氢供职;90兆帕氢气压缩机、35兆帕加氢机、按次限造盘、站控编造等产物已毕试造,氢能配备缔造基地一期工程修复已毕,将筑成国内首条氢能压缩机全工况测试线,模仿实质工况下测试产物本能,保险出厂产物平和牢靠。
异日,石化板滞将执意走“中央技艺+环节缔造+专业供职”的生长旅途,深化践诺“造就单项冠军,胀动两个转型,打造百亿企业”计谋,继续修复技艺先导型企业,扛稳保险国度能源平和职责义务。
石化板滞继续晋升供职用户才干和企业可继续生长才干,造就变成钻完井器材一体化供职、筑设租赁、筑设康健收拾、配备改造运维、泵送与增压等特点供职,正在煽动工程“四提”“五化”、普及上游配备素质平和水准等方面阐明了要紧效力,也获得了更多用户的承认与好评。
■相较于国内同类产物高冲次大功率(178沖/分)、最高壓力120兆帕的打算,相像功率下,石化板滯連綿滿載全電動壓裂成套配備低沖次大功率(87沖/分)、最高壓力140兆帕,産物沖次降低了51%,泵頭壽命正在1000~1500幼時,高壓管彙平和系數晉升了11%~13%,配備運轉歸納本錢降低24%,壓裂泵功課功率晉升16%,檢泵周期延伸100%,由10段普及至20段;裝備主動檢泵器材,檢泵庇護時刻縮短40%。配套“壓裂井場全流程主動化限造編造”,可告竣液罐液位長途監控和倒換流程長途限造。
笑成石油工程:石化板滯締造的超大功率連綿滿載全電動壓裂成套配備,處置了連綿滿載龜齡命壓裂泵、幼體積交換變頻、超高壓大通徑管彙、電動直驅混排、一鍵式全流程限造等技藝困難,告竣了電驅壓裂、電動配液、電動輸砂等全流程24幼時連綿功課,具備單泵排量大、施工惡果高、打擊率低、餍足連綿施工須要等上風,有用餍足了樊頁1試驗井組頁岩油開辟施工須要。
■衛11儲氣庫壓縮機是石化板滯自幫研發、“全自幫化”締造的高端壓縮機,變成高壓動密封、大交變應力汽缸布局打算、多機聯運振動限造、精准注油編造集成、高功率能耗優化等特點技藝,擁有壓力高、排量大、合用限度廣、平和牢靠、振動幼、噪聲低、能效高、智能運維和供職呼應疾等特征。
:衛11儲氣庫修複時刻緊、義務重、義務大,石化板滯勉力脹舞壓縮機打算、坐褥、裝配提速,總共優化工藝流程,爲項目順遂完成供給了強有力的築設支柱。從衛11儲氣庫到笑成油田永21儲氣庫,石化板滯主動呼應華夏儲氣庫群修複需求,締造的23台大型壓縮機組正在9個氣田獲勝行使,並用心供給運維供職,現場發展打擊診斷修複就業,總共保險了儲氣庫壓縮機運轉、庇護和配件供應,爲壓縮機組“褂讪長滿優”運轉供給了有力保險。
■石化板滯肆意尋求執行以全井和井段承包等爲中央實質的鑽頭鑽具一體化供職,面向深井、超深井和頁岩油氣勘察開辟等出格井與豐富地層相合需求,針對性開辟鑽頭鑽具,主動向鑽井客戶供給一攬子産物和供職,有用幫力油氣勘察開辟超深井提速提效,受到鑽井用戶普及承認與好評。
中國石油川慶鑽探工程公司:塔裏木富源3-H3井行使石化板滯“尖峰”“前鋒”金剛石鑽頭、硬地層攙和鑽頭,成婚大扭矩螺杆鑽具,告竣一體化提速,已畢8136米進尺義務,板滯鑽速9.4米/幼時,全井周期113.67天,較打算周期儉樸68.33天,改正同區塊同類型單井最短周期施工記錄。
問:目前,我國油氣配備締造業生長境況怎樣?正在支柱油氣勘察開辟方面,還存正在哪些清貧和虧欠?
答:原委數十年立異生長,我國油氣配備締造已獲得了長足進取,全體打算、締造水准位于宇宙前哨。鑽井配備變成了以深地鑽機、主動化鑽機和高效鑽頭鑽具等爲代表的系列化新産物;全電動壓裂、無水壓裂配備日益成熟;修井配備電動化、主動化結果分明,最大功課深度依然打破9000米;連綿管功課配備根本餍足國內油氣田坐褥需求;測錄定器材儀器總共告竣自有化;高壓注氣壓縮機、高含硫壓縮機等不休尋事開辟條款極限;钛合金油套管、鋁合金鑽杆等出格管的行使領域繼續伸張;變成第三代大輸量自然氣管道工程、高鋼級管道完美性等環節配備技藝。
目前,我國油氣配備或許餍足油氣田坐褥需求,但大功率帶動機、傳動箱等部件仍依賴進口,主動化、智能化、音訊化水准也有待普及。正在主動化鑽井配備、深海油氣開辟技藝配備、超高溫井下器材等高端配備方面,還存正在“卡脖子”技藝瓶頸,影響我國油氣高效勘察和效益開辟。
問:中國石化的油氣配備研發締造才幹熟行業內處于什麽水准?下一步將怎樣生長?
答:動作中國石化部屬獨一油氣配備研發、締造與專業技藝供職核心,石化板滯多年來堅定扛穩扛牢打造大國重器、支柱油氣生長的義務接受,保持立異引頸,繼續脹舞我國油氣配備走出一條高水准科技自立自強之道。以國度“十二五”“十三五”科技宏大專項爲依托,咱們安身鑽井工程、井下功課、油氣集輸三大工程規模,盤繞十分規油氣、超深層油氣開辟,變成了環節配備器材一攬子處置計劃,研造出全電動壓裂配備、大功率主動化固井配備、主動化鑽修井機、系列高效鑽完井器材、多種介質增壓壓縮機等當先産物,幫力更高水准的涪陵頁岩氣田貿易化修複和更高質料的塔裏木深地油氣工程勘察開辟。
面向異日,咱們將聚焦十分規油氣、深地、深海、CCUS等規模勘察開辟需求,全力于油氣配備主動化、智能化叠代升級,攻合打造聰敏固井壓裂配備、智能化鑽機、超深超高溫超高壓鑽井器材儀器、二氧化碳壓縮機等高端産物,搭築油氣配備智能物聯平台,告竣配備全性命周期康健收拾。聚焦“雙碳”傾向,對准氫能配備規模,脹舞造氫配備、氫氣壓縮機等研發。
配備締造業屬于範例的離散締造業,因爲産物布局豐富、研造周期長、物料種類規格多,收拾難度較大。
産物的性命周期進一步縮短,促使企業不休加疾新産物開辟與新技藝行使,確保新産物能正在最短時刻上市。
我國已成爲締造業大國,配備締造業既迎來生長機會,又面對國表裏健壯的角逐壓力。怎樣正在技藝、本錢、質料、供職等方面加強角逐力,是配備締造企業亟待處置的題目。
原資料價值不休上漲、坐褥用度補充,導致配備締造業的節余才幹較弱,企業必需念方想法有用下降本錢。
對客戶需求呼應的懇求變得越來越高,須要企業縮短産物研發周期、采購提前期和締造期,普及柔性締造水准,這些都導致研造才幹本錢補充,也對勞動力提出了更高恳求。