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杰瑞智能化解决方案:驱动油 气行业迈向可持续未来

时间:2025-04-21 15:04 来源:2025年4月 作者:姜娜

在能源行业加速变革的当下,杰瑞集团智能化解决方案,为行业可持续发展注入新动能。这些方案深度融合前沿科技,从多维度提升生产效率、降低成本、保障安全与推动环保,展现出强大的应用价值与发展潜力。在第二十五届中国国际石油石化技术装备展览会上,杰瑞集团以“创新点亮智慧未来InnovatingaSustainableFuture”为主题惊艳亮相。展会期间,杰瑞全方位展示了在石油、天然气、再生循环、海工等多领域的创新成果与尖端产品,尤其引人注目的是其对AI技术在油气开发领域的深度探索与应用,为推动油气行业“智改数转”按下加速键。
 
杰瑞装备应用成果
 
杰瑞有哪些高端装备及尖端工具在国内实现应用,又取得了怎样的成果呢?
 
李志勇:杰瑞的设备发展,始终离不开各大油田与钻探公司的大力支持。多年来,通过与中石油各单位的深度合作,我们将众多首台套先进设备应用于国内油田的开发。像杰瑞的涡轮压裂、涡轮发电、电驱压裂、智能化连续油管、电驱固井、电驱混砂设备,以及我们发布的AI·RFRAC智能井场压裂控制系统,都已在中石油等公司广泛应用。2022年,新疆油田使用的雪豹“一键”压裂系统,也是杰瑞与中石油联合开发的。这种与客户的深度合作,不仅助力了我国油田开发作业,也为杰瑞提供了快速验证和推广新技术的契机,形成了相互协同、加速发展的良好局面。
 
杰瑞AI创新解决方案
 
杰瑞今年推出的AI创新解决方案,其创新点都有哪些?
 
李志勇:我们研发了一套名为AI·RFRAC的系统,它是由AI驱动的具有革命性的系统解决方案,也是全球首个系统性智慧压裂解决方案,通过整合智能决策系统、设备状态监测系统、智能管汇系统、井场智能安全系统、输变电系统、闭式混砂系统、电驱压裂系统、井场提效系统八大核心模块,让AI赋能压裂全流程,实现数据分析智能化、风险预警实时化、智能决策科学化。我们期望借由这套系统,实现井场一键控制,同时对智能压裂施工展开监测,以此提升压裂施工的自动化水平与智能化判断能力。以往,石油行业主要依赖专家决策指挥,他们需依据功率波动、压力曲线变化来决定下一步操作。但影响曲线和功率变化的因素繁杂,设备自身、设备间配合产生的脉冲波动,以及井底压力反馈等,都会干扰判断。这使得判断耗时久,决策的准确性和效率大打折扣。我们推行AI智能压裂决策及井场管理系统,旨在提高决策效率与精准度,优化压裂施工效果。美国一些头部企业也在开展类似研究,不过他们多是分模块进行。而杰瑞打造的这套全景场一体化解决方案,目前在全球尚属首套,其他厂家大多还停留在单模块阶段。在今天的展会上,杰瑞石油装备的优势产品十分亮眼。众多参展单位齐聚,相较之下,我们的智能压裂系统尤为突出。这一系统凝聚了团队多年心血,从2020年便着手研发,逐个模块攻克。期间,我们在中国、美国各大井场进行大量测试,反复优化模型。团队成员长时间深入油田现场,全面梳理从开关井口到完成压裂全流程面临的挑战,包括火灾隐患、人员安全、决策效率提升等,最终确定打造八个模块。经过四五年的技术沉淀与能力积累,我们推出了这套令自己满意,且能交付给客户的系统。
 
杰瑞AI解决方案优势
 
在AI应用于油气行业方面,整个行业存在不少共性难题。当我们部署AI解决方案时,相较于国内其他技术和方案,杰瑞具有哪些显著优势?
 
李志勇:实际上,谈及AI、智能化和数字化,很多公司都在探讨这些话题。但杰瑞的独特之处在于,我们是国内目前唯一一家实现从设备制造到油气田开发运营一体化的企业,这使我们更有能力解决行业难题。通常,设备制造厂家虽懂设备制造,却不了解设备在现场的实际应用及油气田井下状况;而了解油田开发的公司,又对设备制造缺乏深入认知。对杰瑞而言,也面临挑战。我们清楚设备制造以及设备在油田开发中的使用方法,但如何构建数据模型,实现有效沟通,将设备运转的外在表现转化为算法并形成自有模型,是一大难题。
 
自2020年起,我们逐步涉足这一领域。当时,我们清晰地察觉到油田开发客户面临诸多挑战:年轻人不愿投身石油开发行业,油田现场多处于戈壁沙漠等偏远地区,网络信号差,很多大学毕业生到油田现场实习,甚至撑不过三个月就选择辞职。如今,油田人员年龄结构断层严重,现场工程师和操作工年龄不断增长,新员工难以补充。随着年份增长,容易形成“经验断层”与“人才真空”的双重危机。这种局面不仅影响生产效率,更埋下重大安全隐患。因此,杰瑞思索,作为国内油田装备头部企业,能否在智能化方面发力,帮助客户降低对人员的依赖,满足安全需求,提升作业效率。从2020年开始,我们逐步推进,从设备自动监测系统、管汇智能控制系统,到如今打造的全景场AI智能决策系统,通过部署八个主要模块,实现全井场智能化一键施工作业的部署与安排。以往油田压裂作业,沟通主要靠对讲机,流程复杂,比如需要人工呼喊“那边把排量提一下”“开一下这台设备”“关一下井口”等。而现在使用杰瑞的系统,流程大幅简化。只需将施工方案录入仪表车,大约5秒钟即可完成导入,随后几乎无需人为干预,就能自动完成一口井的作业。
 
经过几年测试与训练,目前我们对井场施工控制的准确度可达97.8%,效率提升36%,人员节省40%。随着更多客户部署该系统,对AI模型进行深度训练,效率、决策准确度有望进一步提升,人员需求也能进一步降低。目前客户对老旧设备改造费用存在顾虑,对此,我们决定免费为客户安装软件。因为只有开源、公开的技术,才能快速推动行业发展,若将软件设为收费私域产品,不利于行业进步。国家对能源革命以及低碳绿色发展需求迫切,作为行业头部企业,我们有责任为国家能源建设贡献更多力量。客户只需自行解决必要的硬件问题,就能使用这套系统,从而降低成本。
 
过去依靠经验决策生产过程中的设备操控,判断往往需要10~15分钟。若设备真出现问题,如此长的判断时间可能导致严重后果。以杰瑞的压裂车、连续油管车为例,若15分钟左右才判断出问题,设备可能遭受重大损坏,如压裂车的大泵,若判断时间超过5分钟,泵头可能刺裂。如今展会上展示的25,000psi超高压力的高压管汇,施工压力不断升高,一旦泵头损坏就会报废,一个泵头价值四五十万元且无法修复。而采用杰瑞的自动检测系统,通过震动、油压、脉冲、温度等参数,利用自主AI模型,可提前15~20分钟发现设备问题,便于提前处理,比如启动另一台压裂车并入机组作业,停下可能出问题的设备,避免巨额经济损失。
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杰瑞AI在场景应用与应急处理布局
 
过去,我们主要借助数字化技术和AI辅助决策,同时结合经验来推进工作。那么未来,是否会演变为依靠AI指挥员工,在场景应用改进、应急处理等方面发挥作用,以应对各种变化呢?在这方面,杰瑞有哪些新布局?
 
李志勇:今年AI热度飙升。前几年,美国大力开展模型训练,当时我们对AI的认知相对浅显。杰瑞旗下有专注数字协同设计的橙色云,此前搭建了一个方案,旨在实现大家在平台上协同设计。随着AI技术的发展,我们近期加大了相关部署力度,成立了专门的小组,深度推进本地化AI模型的构建。我们期望达成以下目标:其一,助力协同设计。协同设计具有两大重要价值。一是实现客户化定制。客户对设备往往有独特需求,然而在沉淀客户资产的过程中,如何有效利用面临巨大挑战。员工职务变动、岗位调整或离职,都可能导致过往客户需求难以传承。几年后,再次为同一客户制造设备时,就会出现与客户先前要求不符的情况。借助AI,我们能够将客户使用习惯沉淀到设计系统中,有效解决这一问题。其二,通过AI实现模拟仿真深度计算。在现场设备实际运行中,采用AI训练的健康监测技术对设备进行实时监测,实现设备全生命周期的预测与管理。以往,我们主要通过仿真计算进行部件设计,但对于设备全生命周期的整体设计,缺乏有效的模型来开展全性能模拟计算。
 
过去的常规做法是,产品制造完成后进行测试,例如在道路上行驶几百公里,或者在油田进行几百甚至几千小时的测试。但要知道,在中国,一台设备一年的有效使用时长能达到400小时就已经相当可观;在美国,一年能达到6000小时也属于较高水平。而我们许多设备的设计寿命是2万小时。如此一来,要全面测试设备是否符合设计初衷,周期漫长。长周期严重制约了产品的快速迭代,导致我们不敢轻易部署先进技术。我们期望借助AI实现产品全生命周期的仿真模拟计算。这样,在电脑端花费20天到一个月的时间,就能完成过去需要数年才能完成的工作。这不仅能提高设备设计效率、延长设备设计寿命,还能加快产品推向市场的速度,这便是我们目前的规划。
 
数字化洞察与行业趋势
 
杰瑞油田数字化转型有哪些洞察?您认为未来油气智能化都有哪些发展趋势?
 
李志勇:杰瑞在油田数字化转型方面有着诸多洞察。就拿去年杰瑞中标的、价值9亿多美金的数字化项目来说,当前行业普遍聚焦于老旧油田的数字化改造。这类油田过去管理效率低,几千口井分散在不同区块,依靠人工巡检不仅艰难,还难以全面覆盖,不少井破损严重却难以及时察觉。通过数字化、智能化升级,在井口增设远传远控功能,利用太阳能供电,就能让油田总部实时掌握几千口井的运转数据。基于这些数据,管理者可高效调整开发方案,精准判断在哪一层油层进行开发,避免盲目打开多层导致采油率降低。当某油层产收率达到一定程度,如60%~70%,再进入下一层开发,有效提升产出效率,缓解可采储量方面的担忧。
 
从发展趋势看,随着电动化、智能化设备的普及,像智能化程度颇高的连续油管设备的应用,未来有望实现从油田勘探开发到生产的无人值守作业。借助无人机巡检、摄像头边缘计算、井场数字孪生仿真模拟等技术,实现井场无人化值守,大幅提升油田开发效益。写在文末:展望未来,杰瑞集团将继续深耕技术创新,不断优化在油气田装备、天然气全产业链、智慧海工、井下工具、绿色油田等领域的智能化解决方案。以AI技术为核心驱动力,进一步拓展其在复杂井况、深海作业、节能减排等方面的应用边界,提升油气开采的效率与质量,助力行业实现降本增效与绿色可持续发展的双重目标。在国际市场上,杰瑞有望凭借领先的技术与丰富的项目经验,进一步扩大全球业务版图,加强与国际能源企业的深度合作,在全球能源变革的舞台上扮演更为重要的角色。同时,面对人才需求的不断变化,杰瑞将加大人才培养与引进力度,打造一支汇聚多领域专业人才的创新团队,为持续创新提供坚实的智力支持。可以预见,杰瑞集团将持续以创新为笔,以科技为墨,在油气智能化的道路上笃定前行,书写属于自身与行业的辉煌篇章,引领全球油气行业迈向更加智能、高效、绿色的未来。
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