近日，石化機(jī)械針對(duì)超深層壓裂規(guī)模大、高壓下壓裂泵壽命短、單機(jī)功率小、設(shè)備配套數(shù)量多等難題，研制出最新一代連續(xù)滿載數(shù)智化全電動(dòng)壓裂裝備，在焦頁(yè)32平臺(tái)完成3口井122段壓裂作業(yè)，累計(jì)使用244小時(shí)，單機(jī)輸出排量2~2.9立方米/分鐘，設(shè)備平均負(fù)載率41%~60%，同工況下相較上一代產(chǎn)品性能提升40%，機(jī)組裝備數(shù)量減少33%。
　　石化機(jī)械研制的數(shù)智化全電動(dòng)壓裂裝備曾在國(guó)家頁(yè)巖油先導(dǎo)示范區(qū)重點(diǎn)工程樊頁(yè)1試驗(yàn)井組應(yīng)用，打破了勝利東部油區(qū)單井段數(shù)最多施工紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)模式下供液、供砂系統(tǒng)自運(yùn)行。隨后，勝利牛頁(yè)1試驗(yàn)井組同時(shí)應(yīng)用兩套數(shù)字化指揮中心打造“聯(lián)合艦隊(duì)”，首創(chuàng)頁(yè)巖油雙機(jī)組同步電動(dòng)壓裂新模式，通過(guò)智能變頻、裝備集群化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)“零排放”作業(yè)，7×24小時(shí)持續(xù)輸出綠色能量，不僅助力打造“綠色開(kāi)采示范區(qū)”，而且填補(bǔ)了“同步電動(dòng)壓裂”裝備技術(shù)空白。
　　前沿攻堅(jiān)從藍(lán)圖到實(shí)物的跨越
　　壓裂裝備是實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的核心設(shè)備之一，是從“低效難采”向“高效經(jīng)濟(jì)”跨越的核心驅(qū)動(dòng)力。20世紀(jì)80年代末以來(lái)，石化機(jī)械四機(jī)公司先后開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)首套700型、1000型、1800型、2000型壓裂機(jī)組。2008年，由石化機(jī)械自主研發(fā)制造的世界首套車(chē)載式2500型壓裂機(jī)組亮相普光氣田大型酸壓現(xiàn)場(chǎng)。2013年，功率更大、馬力更強(qiáng)、自動(dòng)化控制程度更高的3000型壓裂車(chē)問(wèn)世，并在涪陵國(guó)家級(jí)頁(yè)巖氣示范區(qū)建設(shè)中大展身手，成為主力裝備。2014年8月，在焦頁(yè)42號(hào)平臺(tái)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)最大規(guī)模的“井工廠”交叉壓裂施工中，3000型壓裂裝備創(chuàng)下7項(xiàng)壓裂施工新紀(jì)錄。
　　但新的困擾隨之而來(lái)。“20多臺(tái)壓裂車(chē)同時(shí)作業(yè)，像聯(lián)合艦隊(duì)，壯觀，但噪聲也大。”石化機(jī)械著力突破大功率電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，研制5000型超大功率電動(dòng)壓裂裝備，適配壓裂作業(yè)復(fù)雜工況。
　　2017年12月，石化機(jī)械研發(fā)的首臺(tái)電動(dòng)壓裂泵裝置在涪陵193平臺(tái)完成先導(dǎo)試驗(yàn)，隨后，歷經(jīng)單臺(tái)工業(yè)試驗(yàn)、油電混合壓裂到全電動(dòng)成套壓裂。
　　2020年5月，超大功率全電動(dòng)壓裂成套設(shè)備在涪陵頁(yè)巖氣田焦頁(yè)27東平臺(tái)成功開(kāi)展工業(yè)試驗(yàn)，首次從主壓裝備到輔助設(shè)備實(shí)現(xiàn)100%電動(dòng)化、橇裝化。
　　該成套設(shè)備的核心——超大功率電動(dòng)壓裂裝置采用多相變頻電驅(qū)動(dòng)壓裂泵系統(tǒng)，是基于中國(guó)高鐵變速控制技術(shù)的自主創(chuàng)新，部件國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)95%。與傳統(tǒng)壓裂裝備相比，該成套設(shè)備取得了機(jī)組功率智能匹配、裝備集群控制和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理等7項(xiàng)創(chuàng)新成果，功率更大、智能更高，二氧化碳、氮氧化物等實(shí)現(xiàn)零排放，且降噪20%以上。
　　數(shù)智領(lǐng)航智慧大腦賦能開(kāi)采
　　隨著頁(yè)巖油氣勘探開(kāi)發(fā)深度紀(jì)錄被不斷刷新，為了更有效地壓開(kāi)地層，形成更復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)，從而增加油氣的滲流通道、提高油氣產(chǎn)量，智能成為研制壓裂裝備的關(guān)鍵詞。
　　給壓裂裝備裝上“最強(qiáng)大腦”，利用大數(shù)據(jù)算法與人工智能模型，精準(zhǔn)調(diào)控壓裂泵注程序成為趨勢(shì)。操作人員在遠(yuǎn)離井場(chǎng)的中控室，面對(duì)可視化大屏，就能依托電腦分析決策，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、精準(zhǔn)、自動(dòng)化作業(yè)，大幅提升壓裂效率，將過(guò)去粗放式壓裂帶入精細(xì)化時(shí)代。
　　石化機(jī)械基于自主開(kāi)發(fā)的SOFElink智能控制平臺(tái)，充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧云平臺(tái)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)施信息技術(shù)改造和作業(yè)全流程優(yōu)化，將企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)全業(yè)務(wù)鏈數(shù)據(jù)化整合，推進(jìn)信息技術(shù)和油氣裝備深度融合，促進(jìn)生產(chǎn)效率提升和裝備應(yīng)用的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
　　石化機(jī)械聯(lián)合江漢石油工程，在涪陵頁(yè)巖氣田開(kāi)展混砂、供配液、液罐液位等輔助裝置的自動(dòng)化技術(shù)攻關(guān)，初步實(shí)現(xiàn)主、輔裝備的遠(yuǎn)程集中控制，推動(dòng)了壓裂全井場(chǎng)施工現(xiàn)場(chǎng)操作的無(wú)人化。
　　2024年，石化機(jī)械在勝利油田將5G技術(shù)應(yīng)用于大功率油氣壓裂機(jī)組施工中，現(xiàn)場(chǎng)部署16套壓裂裝備，包括12臺(tái)主壓電驅(qū)壓裂橇、2臺(tái)泵送電驅(qū)壓裂橇、1個(gè)雙擴(kuò)數(shù)字化控制中心和1套低壓全流程系統(tǒng)，設(shè)備及視頻全部接入壓裂機(jī)組5G系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)可視化遠(yuǎn)程監(jiān)控、高清視頻并發(fā)傳輸、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與集群控制，引領(lǐng)壓裂增產(chǎn)作業(yè)邁入全機(jī)組5G無(wú)線時(shí)代。
　　綠色智能低碳變革驅(qū)動(dòng)未來(lái)
　　為實(shí)現(xiàn)綠色施工，新型壓裂設(shè)備正向低噪聲、低污染、節(jié)能環(huán)保、智能化方向發(fā)展，不僅具備遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能，而且能夠根據(jù)實(shí)際工況實(shí)時(shí)優(yōu)化，提高作業(yè)效率和安全性。
　　石化機(jī)械為了促進(jìn)壓裂裝備迭代升級(jí)、提升壓裂時(shí)效，著力攻關(guān)工藝流程和自動(dòng)控制技術(shù)，開(kāi)展智能化平臺(tái)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)從供液、混砂到泵注的全流程電動(dòng)化，配套電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)技術(shù)確保供電可靠性。實(shí)現(xiàn)“全流程供液供砂”遠(yuǎn)程一鍵式控制、“壓裂泵、高壓管匯和井口閥門(mén)”高壓流程的一鍵控制，支持作業(yè)指令一鍵下發(fā)。壓裂參數(shù)毫秒級(jí)動(dòng)態(tài)優(yōu)化，施工誤差控制在±0.5%，較人工操作精度提升20倍，并具備設(shè)備健康自診斷、故障預(yù)判等能力。
　　石化機(jī)械不僅將綠色智能壓裂裝備應(yīng)用在陸地，還為中國(guó)首艘海洋壓裂船打造了核心裝備。該公司攜手國(guó)內(nèi)知名海工產(chǎn)品制造商、研究所、高等院校，充分考慮與陸地壓裂裝備的差異性，將壓裂作業(yè)系統(tǒng)功能和船舶功能分解、重組和融合，歷時(shí)8個(gè)月，最終形成16種關(guān)鍵裝置及集成式多層結(jié)構(gòu)布局方案，為我國(guó)首艘海洋壓裂船提供了5000型電驅(qū)壓裂橇、HS20型電驅(qū)混砂橇、電驅(qū)混配橇、高壓軟管滾筒、高壓管匯系統(tǒng)等超過(guò)100臺(tái)（套）關(guān)鍵配套設(shè)備，填補(bǔ)了我國(guó)海上油田壓裂技術(shù)和工程領(lǐng)域的空白。
　　從柴驅(qū)到電驅(qū)、從人工操作到一鍵式操作、從單機(jī)到集群、從陸地到海洋，石化機(jī)械以“智造大國(guó)重器服務(wù)能源安全”為職責(zé)使命，以高端化、綠色化、智能化壓裂裝備引領(lǐng)能源開(kāi)發(fā)的技術(shù)變革。
　　企業(yè)實(shí)踐
　　勝利油田濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油：智能裝備驅(qū)動(dòng)壓裂效率翻倍
　　□徐海峰陳民顧珍時(shí)
　　6月6日，樊頁(yè)2HF井組迎來(lái)第40段壓裂施工，負(fù)責(zé)指揮的王晨星下達(dá)加砂指令，操作人員在電腦屏幕上輕松完成加砂量調(diào)整。
　　“幾年前，想都不敢想。”王晨星對(duì)工作環(huán)境的變化深有感觸，“以前在太陽(yáng)下施工，一身工衣一身汗；現(xiàn)在在空調(diào)房里，頗有‘白領(lǐng)’的感覺(jué)。”
　　從“沒(méi)人干”到“搶著干”，背后是頁(yè)巖油智能壓裂裝備的升級(jí)。為更好滿足頁(yè)巖油開(kāi)發(fā)施工需要，勝利石油工程井下作業(yè)公司先后引進(jìn)5000型電驅(qū)壓裂橇、電驅(qū)混砂橇、140兆帕遠(yuǎn)程控制高壓管匯等裝備，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自動(dòng)化、智能化水平顯著提升。
　　作為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的受益者，井下作業(yè)公司壓裂五中隊(duì)經(jīng)理朱國(guó)菘感觸最深的是，施工人員少了近一半，施工強(qiáng)度降低了，壓裂質(zhì)量和速度卻明顯提升，也更加安全環(huán)保。
　　與傳統(tǒng)柴油驅(qū)動(dòng)相比，電動(dòng)裝備動(dòng)力更足，用更少壓裂車(chē)便能滿足施工需求，降低了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)空間的需求。
　　朱國(guó)菘介紹，柴驅(qū)車(chē)組每壓裂1段，需耗費(fèi)約6噸柴油，頻繁的加油工作量和設(shè)備維護(hù)工作，使得兩段壓裂間隔近3小時(shí)，加之噪聲高，夜間施工受限。
　　電動(dòng)裝備每天施工段數(shù)則實(shí)現(xiàn)翻番，在五六段。在樊頁(yè)1擴(kuò)試驗(yàn)井組壓裂施工中，創(chuàng)下了國(guó)內(nèi)東部油區(qū)頁(yè)巖油水平井施工總液量、加砂量最大，以及單日壓裂施工7段的高指標(biāo)、新紀(jì)錄。
　　施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字控制中心內(nèi)，施工人員在電腦內(nèi)輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)，就能精準(zhǔn)地自動(dòng)調(diào)節(jié)排量、砂比、化工料量等參數(shù)。“以往通過(guò)手動(dòng)調(diào)整，勢(shì)必有響應(yīng)誤差，在一定程度上影響施工質(zhì)量。”朱國(guó)菘說(shuō)。
　　頁(yè)巖油井組普遍采取“拉鏈化”壓裂，幾口井同步壓裂，減少等停環(huán)節(jié)，效率更高。而現(xiàn)場(chǎng)三四十個(gè)閘閥，一旦開(kāi)關(guān)錯(cuò)誤，便會(huì)導(dǎo)致工程事故。新裝備的液控系統(tǒng)，內(nèi)含邏輯控制元件，大大減少誤操作的概率。
　　壓裂井場(chǎng)幾十公里外的井下作業(yè)公司技術(shù)研發(fā)中心內(nèi)，副經(jīng)理袁浩文依托壓裂遠(yuǎn)程支持決策系統(tǒng)，緊盯大屏上壓裂曲線的各項(xiàng)參數(shù)，與現(xiàn)場(chǎng)時(shí)刻保持對(duì)話：“壓力異常升高，需靈活調(diào)整施工排量、加砂濃度、壓裂液性能等參數(shù)來(lái)確保壓裂施工安全平穩(wěn)。”
　　目前，該系統(tǒng)正在穩(wěn)步運(yùn)行中，實(shí)現(xiàn)一名專(zhuān)家為多個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)提供技術(shù)服務(wù)。“隨著決策系統(tǒng)不斷迭代升級(jí)，實(shí)現(xiàn)前方指揮部后移、多線程支撐多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，為智能化壓裂做好技術(shù)探索。”袁浩文表示，智能壓裂裝備和數(shù)字化決策可有效助力頁(yè)巖油井獲得高產(chǎn)。
　　江漢油田涪陵頁(yè)巖氣：壓裂實(shí)現(xiàn)“看著裂縫指揮”
　　□劉冬婭王帥
　　“焦頁(yè)9-11HF井前14段壓裂的裂縫擴(kuò)展情況良好，改造裂縫均達(dá)到了目的?？梢园凑赵O(shè)計(jì)進(jìn)入下一段壓裂施工……”
　　在江漢油田產(chǎn)建管理中心一體化壓裂決策中心辦公室，江漢油田工程院儲(chǔ)層改造所所長(zhǎng)張凡根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)纳a(chǎn)信息，得出了施工順利的結(jié)論，隨后下達(dá)生產(chǎn)指令。
　　看得見(jiàn)現(xiàn)場(chǎng)，看得到地下。這就是涪陵頁(yè)巖氣田壓裂施工智能監(jiān)控的現(xiàn)狀。
　　新增添的智能監(jiān)控系統(tǒng)，讓遠(yuǎn)程指揮人員仿佛有了“透視千里眼”。其主屏宛如“壓裂管理中樞”，利用三維地質(zhì)建模與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)融合技術(shù)，采用“機(jī)理模型+大數(shù)據(jù)訓(xùn)練”形成了兩種裂縫擴(kuò)展模型，實(shí)現(xiàn)了在壓裂過(guò)程中快速擬合井下裂縫三維形態(tài)，如同為遠(yuǎn)程指揮人員安上透視鏡，在行業(yè)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)了“從看著曲線指揮到看著裂縫指揮”的轉(zhuǎn)變；副屏則作為“現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控中心”，接入了現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和儀表遠(yuǎn)傳控制系統(tǒng)，通過(guò)高清視頻與傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)展示壓裂現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀況、關(guān)鍵參數(shù)及施工畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)壓裂作業(yè)全方位可視化管控。遠(yuǎn)程監(jiān)督人員可在線判斷供液、供砂情況，判斷排量是否有富余，功率是否正常，進(jìn)而把裝備的能力發(fā)揮到極限。當(dāng)決策中心需要下達(dá)調(diào)整指令時(shí)，就可以通過(guò)5G傳輸對(duì)講系統(tǒng)，將指令第一時(shí)間傳達(dá)至現(xiàn)場(chǎng)。
　　此外，新建立的三維動(dòng)態(tài)地質(zhì)模型就像向?qū)?，能找到?yè)巖氣富集區(qū)。借助這個(gè)模型，壓裂施工前可以設(shè)計(jì)新井的井眼軌跡，明確風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，鎖定最佳“甜點(diǎn)”區(qū)，更好地開(kāi)展地下巖石新裂縫的設(shè)計(jì)工作，讓新縫、老縫和天然裂縫相互連通、協(xié)同作用，形成一個(gè)高效的裂縫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　以往評(píng)價(jià)壓裂效果需要先錄取資料再計(jì)算，要四五個(gè)小時(shí)?，F(xiàn)在“動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)+量化評(píng)估體系”可通過(guò)微地震、廣域地磁、光纖監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，形成對(duì)模擬結(jié)果的相互印證，可以實(shí)時(shí)看到井下裂縫的延伸方向和高度，為壓裂調(diào)控提供更加全面的決策依據(jù)，對(duì)壓裂效果實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。
　　目前，涪陵頁(yè)巖氣田智能壓裂系統(tǒng)已成功打通中國(guó)石化工程院實(shí)時(shí)裂縫模擬與中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）三維模型的數(shù)據(jù)通道，實(shí)現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)的深度融合與共享。同時(shí)，5個(gè)壓裂施工平臺(tái)模型已完成云端部署，相關(guān)人員可隨時(shí)隨地調(diào)取生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究。
　　涪陵頁(yè)巖氣田智能壓裂系統(tǒng)的成功應(yīng)用，標(biāo)志著我國(guó)頁(yè)巖氣井壓裂技術(shù)向智能化、數(shù)字化邁出重要一步。
　　專(zhuān)家視點(diǎn)：壓裂裝備從人工操作轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程智控
　　□石化機(jī)械鉆采裝備領(lǐng)域高級(jí)專(zhuān)家王云海
　　我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展初期，壓裂裝備依賴(lài)進(jìn)口，核心技術(shù)被國(guó)外壟斷長(zhǎng)達(dá)30余年。1989年以來(lái)，石化機(jī)械四機(jī)公司先后成功研制700型、1000型、1800型壓裂裝備，徹底打破了國(guó)外技術(shù)壟斷。剛研制成功的最新一代連續(xù)滿載數(shù)智化全電動(dòng)壓裂裝置標(biāo)志著我國(guó)壓裂裝備已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。
　　最早的壓裂裝備都是人工操作的，設(shè)備的啟動(dòng)、混砂、配液都由人工啟停。2006年后，四機(jī)公司與國(guó)內(nèi)高校合作，研究數(shù)字化成套壓裂裝備系統(tǒng)集成技術(shù)，開(kāi)發(fā)了2500型成套壓裂裝備，將數(shù)字化技術(shù)引入壓裂作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了壓裂裝備的部分單機(jī)自動(dòng)化、主體設(shè)備的集中控制、基本的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。但此時(shí)的數(shù)據(jù)處理和分析能力有限，主要用于簡(jiǎn)單的工況判斷和安全預(yù)警。
　　為滿足深層、超深層油氣藏及非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)需求，壓裂裝備向多功能集成化、智能化、綠色化方向迭代發(fā)展。石化機(jī)械研制了兼顧節(jié)能環(huán)保、高效率和安全性的世界首臺(tái)（套）5000型電動(dòng)壓裂裝備，單機(jī)最大輸出功率達(dá)5000馬力。該裝備通過(guò)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，取消柴油機(jī)、液力變矩器和變箱速配置，裝備國(guó)產(chǎn)化率由50%提升到95%。同時(shí)，搭載了石化機(jī)械四機(jī)賽瓦公司自主研制的SOFElink系統(tǒng)，分析壓裂施工數(shù)據(jù)，優(yōu)化施工參數(shù)和流程，實(shí)現(xiàn)壓裂液的快速配制和供應(yīng)，體現(xiàn)模塊化、少人化，降低作業(yè)成本、縮短施工周期。這一階段的壓裂裝備為進(jìn)階數(shù)智化壓裂裝備提供了更多的參考。
　　近年來(lái)，石化機(jī)械采用國(guó)際主流的五缸壓裂泵結(jié)構(gòu)，將壓裂作業(yè)中的多種功能集于一體，如混砂車(chē)、壓裂車(chē)、儀表車(chē)等設(shè)備的一體化設(shè)計(jì)，減少設(shè)備的數(shù)量和占地面積，提高井場(chǎng)的空間利用率和作業(yè)的協(xié)同性。在同等壓裂規(guī)模下，壓裂裝備數(shù)量減少25%以上，解決了壓裂裝備數(shù)量多、功率提升難的問(wèn)題，性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。借助5G、物聯(lián)網(wǎng)等通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓裂裝備的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障診斷。操作人員可以在遠(yuǎn)離井場(chǎng)的控制中心對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和管理，減少現(xiàn)場(chǎng)工作人員數(shù)量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)，提前預(yù)測(cè)設(shè)備故障，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，提高設(shè)備的可靠性、延長(zhǎng)使用壽命。
　　未來(lái)，基于大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，壓裂裝備將具備更強(qiáng)的智能決策能力，系統(tǒng)可以對(duì)大量的歷史壓裂數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)施工數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為不同的油氣田區(qū)塊、不同的地層條件提供個(gè)性化的壓裂方案。
　　壓裂技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)
　　□石油工程技術(shù)研究院專(zhuān)家卞曉冰
　　在油氣開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，壓裂技術(shù)作為釋放地層潛能、提升油氣井產(chǎn)量的核心手段，正經(jīng)歷從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的范式轉(zhuǎn)變。隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)深度應(yīng)用，全球油氣行業(yè)正加快推進(jìn)壓裂作業(yè)智能化進(jìn)程，加速構(gòu)建涵蓋井下、地面、作業(yè)中心的自動(dòng)化、智能化壓裂技術(shù)體系，預(yù)期打造出壓裂方案“一鍵式”設(shè)計(jì)、壓裂風(fēng)險(xiǎn)超前預(yù)測(cè)、壓裂施工智能優(yōu)化決策與全電動(dòng)壓裂裝備智能調(diào)控的閉環(huán)控制系統(tǒng)。當(dāng)前，該技術(shù)整體處于學(xué)術(shù)性研究向工業(yè)級(jí)應(yīng)用的過(guò)渡階段，有著廣闊的發(fā)展前景。
　　2020年后，國(guó)際油服公司相繼推出了集監(jiān)測(cè)、預(yù)警、調(diào)控于一體的智能壓裂操作系統(tǒng)及裝備，包括哈里伯頓的SmartFleet、斯倫貝謝的StimCommander、貝克休斯的CyberFrac等，壓裂簇裂縫均勻性提高30%，單井完井成本降低25%，產(chǎn)量提高20%。國(guó)內(nèi)以中國(guó)石油、中國(guó)石化為代表的石油公司已經(jīng)建立了遠(yuǎn)程技術(shù)決策中心，具備智能壓裂實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、監(jiān)測(cè)、分析與優(yōu)化的基礎(chǔ)條件，但智能壓裂技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用總體仍處于起步階段。
　　2024年，工程院聯(lián)合物探院、機(jī)械公司、江漢油田、中原油田、國(guó)勘公司等單位，聚焦“非常規(guī)油氣藏壓裂智能優(yōu)化技術(shù)及裝備研發(fā)”，針對(duì)儲(chǔ)層改造技術(shù)“壓前-壓中-壓后”全鏈條，初步搭建了集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集、處理、分析、優(yōu)化及調(diào)控于一體的全場(chǎng)景智能壓裂云平臺(tái)，在智能壓裂設(shè)計(jì)、智能施工決策、智能監(jiān)測(cè)解釋、智能壓裂裝備等方面取得了階段性進(jìn)展。
　　智能壓裂云平臺(tái)由4個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，壓裂設(shè)計(jì)輔助優(yōu)化子系統(tǒng)相較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，不僅提高了壓裂設(shè)計(jì)的科學(xué)性，而且節(jié)約了80%的人工時(shí)間；壓裂智能施工輔助決策子系統(tǒng)初步實(shí)現(xiàn)了壓裂“可視化”，可以提前預(yù)警砂堵等風(fēng)險(xiǎn)并給出科學(xué)決策；壓裂智能監(jiān)測(cè)解釋子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)壓裂現(xiàn)場(chǎng)簇級(jí)精度的進(jìn)液進(jìn)砂量實(shí)時(shí)精準(zhǔn)計(jì)算，且形成了壓裂現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)解決方案；壓裂智能控制子系統(tǒng)構(gòu)建了壓裂全鏈路遠(yuǎn)程集控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)壓裂機(jī)組排量一鍵設(shè)定及智能調(diào)控，實(shí)現(xiàn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人化操作。
　　當(dāng)今石油工業(yè)已步入軟件智能化及裝備高端化升級(jí)階段。構(gòu)建壓前-壓中-壓后全生命周期的“數(shù)據(jù)采集-智能設(shè)計(jì)-智能決策-指令執(zhí)行”全鏈路閉環(huán)，開(kāi)發(fā)融合物聯(lián)網(wǎng)感知、協(xié)同決策與群智控制等技術(shù)的地面-地下實(shí)時(shí)調(diào)控及預(yù)警一體化平臺(tái)，是智能壓裂技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。大型語(yǔ)言模型有望成為石油勘探開(kāi)發(fā)行業(yè)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型的助推器，下一步可依托長(zhǎng)城大模型構(gòu)建壓裂知識(shí)圖譜，探索大語(yǔ)言基座模型在壓裂業(yè)務(wù)垂直場(chǎng)景落地的可行性，建立全生命周期數(shù)字孿生模型，構(gòu)建壓裂實(shí)時(shí)決策智能體，進(jìn)一步突破傳統(tǒng)人機(jī)交互效能瓶頸，同時(shí)，需加快集約化智能壓裂機(jī)組研制，通過(guò)攻關(guān)大功率設(shè)備集成技術(shù)，開(kāi)發(fā)高性能供砂、混砂及管匯裝置，通過(guò)軟硬件交互耦合，實(shí)現(xiàn)成套裝備集約化和智能化。