文／張 平

西部鉆探加快壓裂領(lǐng)域“數(shù)智化”體系構(gòu)建，國(guó)內(nèi)首例遠(yuǎn)程壓裂施工作業(yè)獲得成功。

●遠(yuǎn)程壓裂，真正在千里之外制勝。 供圖/西部鉆探

近日，由中國(guó)石油西部鉆探井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心）實(shí)施的國(guó)內(nèi)首例遠(yuǎn)程壓裂施工作業(yè)獲得成功。

在歷經(jīng)近5小時(shí)的施工作業(yè)中，累計(jì)加砂90.29立方米，泵入液量723立方米。經(jīng)測(cè)試各項(xiàng)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，圓滿完成遠(yuǎn)程壓裂施工作業(yè)，革命性地改變了多年來(lái)行業(yè)傳統(tǒng)的作業(yè)模式，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)先河。

夢(mèng)想構(gòu)建

近年來(lái)，數(shù)字化已成為新的國(guó)家戰(zhàn)略。中國(guó)石油工程技術(shù)業(yè)務(wù)搭建了鉆井工程作業(yè)智能支持中心（EISC），初步實(shí)現(xiàn)鉆井工程作業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能化發(fā)展，從傳統(tǒng)管理向現(xiàn)代管理轉(zhuǎn)變。

隨著石油開(kāi)采技術(shù)的革命性發(fā)展，非常規(guī)油氣藏的勘探開(kāi)發(fā)已成為各大油氣田增儲(chǔ)上產(chǎn)的重要手段。

作為非常規(guī)油氣藏開(kāi)發(fā)的主要措施，工廠化壓裂的重要性日益凸顯。但是，壓裂作業(yè)受制于搬遷頻繁、野外油區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足等問(wèn)題，遠(yuǎn)程控制技術(shù)前期測(cè)試受限。

隨著工廠化壓裂的推廣，野外油區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的增強(qiáng)和中國(guó)石油工程作業(yè)鉆井工程作業(yè)智能支持中心的建設(shè)成功，油服企業(yè)如何用好遠(yuǎn)程控制技術(shù)，研發(fā)壓裂遠(yuǎn)程控制軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，升級(jí)鉆井工程作業(yè)智能支持中心功能，由“監(jiān)控”向“控制”轉(zhuǎn)變，提升工作效率，降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和成本，成為業(yè)內(nèi)研究的重要課題。

西部鉆探井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心）搶占技術(shù)制高點(diǎn)贏得先機(jī)，構(gòu)建了工廠化壓裂作業(yè)向“無(wú)人值守、有人巡檢”的無(wú)人化發(fā)展的大膽設(shè)想。

“如果該系統(tǒng)研發(fā)成功，能夠大幅提升壓裂現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化、智能化水平。這對(duì)提升作業(yè)效率，降低作業(yè)成本，提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。”西部鉆探井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心）總工程師孟磊峰表示。

戰(zhàn)略實(shí)施

隨著國(guó)內(nèi)5G和衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程控制技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療和港口等領(lǐng)域。

成熟的技術(shù)為“數(shù)智化”壓裂打開(kāi)了一片新的天地，讓遠(yuǎn)程控制壓裂的設(shè)想有了落地的技術(shù)基礎(chǔ)。

為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，西部鉆探井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心）經(jīng)過(guò)一年半的技術(shù)攻關(guān)和廠區(qū)測(cè)試，打造出智能感知井場(chǎng)安全集成系統(tǒng)。

井場(chǎng)內(nèi)架設(shè)AR全景鷹眼攝像機(jī)+智能攝像頭，實(shí)現(xiàn)整個(gè)井場(chǎng)全景監(jiān)測(cè)。攝像頭具備集成熱成像和高清圖像識(shí)別功能、設(shè)備溫度異常熱成像智能判斷系統(tǒng)自動(dòng)判斷并實(shí)時(shí)報(bào)警等數(shù)十項(xiàng)功能。

與此同時(shí)，遠(yuǎn)程控制壓裂系統(tǒng)將地質(zhì)、工程、裝備等進(jìn)行融合，開(kāi)發(fā)應(yīng)用壓裂裂縫形態(tài)模擬等部分功能模塊。

通過(guò)功能模塊的應(yīng)用，持續(xù)完善現(xiàn)場(chǎng)視頻、語(yǔ)音信息、施工曲線、秒點(diǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)管理，初步實(shí)現(xiàn)壓裂儀表橇對(duì)現(xiàn)場(chǎng)車組、混砂、混配、輸砂等系統(tǒng)的控制，逐步攻克了本地遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)交互延遲、關(guān)鍵部位傳感器的靈敏度和穩(wěn)定性、壓裂工業(yè)控制組網(wǎng)和安全防護(hù)等難題，實(shí)現(xiàn)井筒流動(dòng)模擬分析、施工曲線實(shí)時(shí)展示。

7月30日，遠(yuǎn)程壓裂控制系統(tǒng)在準(zhǔn)噶爾盆地智慧油田955393井開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。全程采用遠(yuǎn)程控制技術(shù)，控制點(diǎn)位于新疆克拉瑪依市井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心）EISC智能支持中心，距離井場(chǎng)43公里。

13時(shí)56分，井場(chǎng)壓裂作業(yè)設(shè)備連接完畢后，EISC智能支持中心順利接收控制權(quán)。施工指揮、設(shè)計(jì)人員、泵控操作手、混砂操作手、儀表操作手均在EISC智能支持中心實(shí)施遠(yuǎn)程控制。

整個(gè)施工作業(yè)在各崗位有序的配合下，加砂、泵液無(wú)差別地抵達(dá)目標(biāo)油層。施工作業(yè)中測(cè)試應(yīng)答良好，壓裂液泵入位置精準(zhǔn)，泵入順利。全井施工共計(jì)壓裂兩層段，總砂量90立方米，總液量746.8立方米，試驗(yàn)成功！

“955393井施工實(shí)現(xiàn)了EISC智能支持中心通過(guò)專網(wǎng)鏈路連接現(xiàn)場(chǎng)指揮中樞，對(duì)壓裂泵車、混砂車、混配車、管匯、儲(chǔ)水罐等全壓裂現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行集中控制，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程壓裂施工，壓裂作業(yè)合格率100%，設(shè)計(jì)符合率95%以上，單層成本降低2%。”孟磊峰介紹說(shuō)。

深遠(yuǎn)效應(yīng)

遠(yuǎn)程控制技術(shù)是未來(lái)壓裂作業(yè)的方向，必將推動(dòng)壓裂生產(chǎn)運(yùn)行更加高效、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控更加全面、技術(shù)支撐更加有力、協(xié)調(diào)溝通更加直接、服務(wù)保障更加精準(zhǔn)、風(fēng)險(xiǎn)管控更加到位。

通過(guò)工廠化壓裂遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用，改變目前操作工在壓裂現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備本體上操作的模式，革命性地顛覆了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)模式——

人員與高壓設(shè)備徹底隔離，能夠有效降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，大幅減少現(xiàn)場(chǎng)操作人員數(shù)量。現(xiàn)場(chǎng)操作人員集中至EISC智能支持中心后，能夠銜接多工作面的壓裂作業(yè)，提高人員工作效率，降低作業(yè)成本，緩解員工老齡化、骨干不足的狀況。

在EISC智能支持中心，能夠做到資源共享、專家共享、數(shù)據(jù)共享、應(yīng)用共享。專家指導(dǎo)和設(shè)備操作有機(jī)融合，大幅提升施工質(zhì)量，降低事故復(fù)雜。

同時(shí)，在EISC智能支持中心，集中對(duì)壓裂設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，能夠升級(jí)現(xiàn)有EISC智能支持中心的功能和作用，降低人員上井頻次，提高人員工作效率，降低交通風(fēng)險(xiǎn)及費(fèi)用，創(chuàng)造更舒適的工作環(huán)境，進(jìn)而降低作業(yè)成本。

“按照集團(tuán)公司和中油技服關(guān)于實(shí)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型的工作要求，我們致力于打造‘?dāng)?shù)智’井下，成功研發(fā)了一鍵壓裂及遠(yuǎn)程壓裂控制系統(tǒng)。通過(guò)一鍵壓裂及遠(yuǎn)程壓裂控制系統(tǒng)的應(yīng)用，必將會(huì)給現(xiàn)有的壓裂生產(chǎn)組織模式帶來(lái)新的變革?！蔽鞑裤@探井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心）副經(jīng)理冷曦說(shuō)。

下一步，西部鉆探井下作業(yè)公司（儲(chǔ)層改造研究中心）將加快壓裂領(lǐng)域“數(shù)智化”體系的構(gòu)建，規(guī)范全流程工序，開(kāi)發(fā)智能巡航壓裂、智能集群控制等新功能，持續(xù)升級(jí)數(shù)智供給，推進(jìn)壓裂現(xiàn)場(chǎng)向遠(yuǎn)程化、無(wú)人化方向發(fā)展，助力行業(yè)實(shí)現(xiàn)更深層次數(shù)智化轉(zhuǎn)型，為地質(zhì)工程一體化的實(shí)施提供更加強(qiáng)有力的技術(shù)手段。