2020年，中國(guó)油氣行業(yè)的表現(xiàn)超乎預(yù)期地強(qiáng)勁。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局近日公布的數(shù)據(jù)顯示：2020年1~9月份，中國(guó)原油產(chǎn)量達(dá)14625萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)2.4%；生產(chǎn)天然氣1371億立方米，同比增長(zhǎng)8.7%。
這表明中國(guó)已成為今年為數(shù)不多實(shí)現(xiàn)油氣產(chǎn)量增加的國(guó)家，其不僅意味著國(guó)內(nèi)油氣產(chǎn)業(yè)成功克服了疫情的沖擊，也顯示出中國(guó)新一輪的油氣大開(kāi)發(fā)取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
這一可觀結(jié)果也引發(fā)了業(yè)內(nèi)外對(duì)油氣行業(yè)的再次關(guān)注：在下一段周期內(nèi)，油氣行業(yè)前景究竟如何？
01
油氣行業(yè)冰火兩重天
2020年年初新冠肺炎疫情爆發(fā)，導(dǎo)致全球油氣需求和價(jià)格暴降，一度引發(fā)了各界對(duì)油氣行業(yè)前景的擔(dān)憂。
但越來(lái)越多跡象表明，油氣能源在中國(guó)當(dāng)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，仍發(fā)揮著極大作用。即便在極為不利的市場(chǎng)環(huán)境下，中國(guó)的油氣需求依舊呈現(xiàn)增長(zhǎng)狀態(tài)。
在今年年初，中國(guó)的原油消費(fèi)量出現(xiàn)了較大幅度的下降。以3月份為例，該月的原油表觀消費(fèi)量?jī)H有4110萬(wàn)噸，同比大降近1/4。
不過(guò)隨著國(guó)內(nèi)疫情的逐步控制，原油消費(fèi)量又出現(xiàn)了快速反彈。今年1~7月，中國(guó)原油表觀消費(fèi)量達(dá)到了4.3億噸，同比上漲9.4%，反而刷新了歷史同期的最高水平。
天然氣方面，1~7月份的表觀消費(fèi)量1802.4億立方米，同比增長(zhǎng)3.3%?！吨袊?guó)天然氣發(fā)展報(bào)告2020》預(yù)測(cè)，2020年全國(guó)天然氣消費(fèi)量約為3200億立方米，將比2019年增加約130億立方米。
而真正令國(guó)內(nèi)油氣行業(yè)承壓的，實(shí)際上更多來(lái)自于供給端的挑戰(zhàn)。
盡管中國(guó)于2018年開(kāi)啟了加大油氣勘探開(kāi)發(fā)力度的新戰(zhàn)略，近兩年本土石油產(chǎn)量有所回升，但其增速仍低于消費(fèi)增速。
根據(jù)海關(guān)發(fā)布的數(shù)據(jù)計(jì)算，今年1~7月，中國(guó)的原油進(jìn)口依存度已達(dá)到73.82%，超過(guò)2019年、2018年的水平。按照這一趨勢(shì)，2020年中國(guó)原油進(jìn)口依存度有可能再創(chuàng)歷史新高，能源安全形勢(shì)依舊嚴(yán)峻。
隨著高品質(zhì)常規(guī)油氣資源儲(chǔ)量的減少，我國(guó)油氣開(kāi)發(fā)正日益轉(zhuǎn)向超深油氣、頁(yè)巖油氣、深水油氣、煤層氣等領(lǐng)域。而這些資源的開(kāi)采由于技術(shù)難度較大、成本高，讓油氣的生產(chǎn)受阻。
從2019年中國(guó)國(guó)內(nèi)的主要油氣勘探成果看，“開(kāi)采難”這一趨勢(shì)將長(zhǎng)期存在。中國(guó)石油、中國(guó)石化最主要的油氣發(fā)現(xiàn)，來(lái)自鄂爾多斯盆地的致密油氣田、川南頁(yè)巖氣田、塔里木盆地超深油氣田。
還有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年中國(guó)新增的天然氣探明儲(chǔ)量中，頁(yè)巖氣的占比高達(dá)47%。
可以說(shuō)，能否有效解決超深油氣、頁(yè)巖油氣等高難度資源的開(kāi)發(fā)難題，將在很大程度上決定中國(guó)油氣行業(yè)未來(lái)。
02
增儲(chǔ)上產(chǎn)必技術(shù)先行
就目前情況來(lái)看，由于國(guó)內(nèi)勘探開(kāi)發(fā)趨勢(shì)的轉(zhuǎn)變，很多傳統(tǒng)的油氣開(kāi)發(fā)模式、技術(shù)已不適應(yīng)當(dāng)前需求。要解決中國(guó)的油氣供給難題，油氣行業(yè)需要一場(chǎng)全面的技術(shù)升級(jí)。
開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣、超深油氣之類的資源不僅需要定向鉆井、水力壓裂之類的新興技術(shù)，一些傳統(tǒng)的基本油氣技術(shù)也亟待升級(jí)發(fā)展。
以在油氣開(kāi)采過(guò)程中較為常見(jiàn)的固井技術(shù)為例，盡管這項(xiàng)技術(shù)已發(fā)展了100多年，但傳統(tǒng)技術(shù)卻滿足不了國(guó)內(nèi)很多新井的施工需求。
固井是油氣鉆井過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)最大的環(huán)節(jié)之一，施工時(shí)一旦出現(xiàn)失誤，不僅可能造成鉆井作業(yè)的前功盡棄，還可能引發(fā)嚴(yán)重安全事故。
不管是四川的頁(yè)巖氣還是塔里木的超深油氣資源，往往都存在埋藏深、溫度高、地層壓力大等地質(zhì)特征，這都大大增加了固井作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)和難度。
例如普通井的固井往往只需要一輛固井車，而超深井、四川頁(yè)巖氣井的固井，往往需要4臺(tái)甚至更多固井車同時(shí)作業(yè)。而頁(yè)巖氣田多位于地勢(shì)崎嶇的山區(qū)，不管從運(yùn)輸還是施工環(huán)節(jié)看，這都大大增加了油氣開(kāi)采成本。
這類油氣井的固井，對(duì)固井設(shè)備性能提出了極苛刻的要求：固井車不僅需要在持續(xù)高壓下穩(wěn)定工作，還要能輸出密度均勻的水泥漿；尤其頁(yè)巖氣井存在較長(zhǎng)的水平井段，為提高水泥漿的頂替效率，需要固井車能實(shí)現(xiàn)大排量。
要想將固井車的工藝指標(biāo)全面提升一個(gè)級(jí)別，其難度可想而知。甚至曾有固井設(shè)備生產(chǎn)商評(píng)論，誰(shuí)嘗試研制這樣的高性能固井車，誰(shuí)就將率先面臨失敗。因此，固井作業(yè)也曾一度成為國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣開(kāi)采的困擾。
總體而言，國(guó)內(nèi)油氣要想真正實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，必先在開(kāi)采技術(shù)上來(lái)一次革命。
03
突破常規(guī)——用顛覆改寫(xiě)創(chuàng)新之路
挑戰(zhàn)之下，近年來(lái)國(guó)內(nèi)油氣行業(yè)加速了在技術(shù)革新上的探索，在一定程度上打開(kāi)了勘探開(kāi)發(fā)的新局面。
例如在固井技術(shù)上的探索創(chuàng)新，中國(guó)企業(yè)就于某些方面顛覆了油氣行業(yè)傳統(tǒng)工藝，甚至走在了世界的前列。
2017年，煙臺(tái)杰瑞石油服務(wù)集團(tuán)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“杰瑞”）針對(duì)中國(guó)頁(yè)巖氣固井作業(yè)的難題，就啟動(dòng)了超大功率固井車的研制。
山區(qū)頁(yè)巖氣井的開(kāi)發(fā)，需要體積小、功率大的固井車。但按照傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，造出這樣的固井車幾乎已是不可能的事。
因此要想突破這一難題，必須走最難的那條路：放棄傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，對(duì)固井車的設(shè)計(jì)進(jìn)行全面重構(gòu)。
而這條路不僅技術(shù)門(mén)檻高，還會(huì)產(chǎn)生巨大工作量，鮮有企業(yè)愿意選擇。曾有業(yè)界資深裝備制造商表示“超大功率固井車，沒(méi)有一年的時(shí)間，是做不出來(lái)的”。
但杰瑞研發(fā)工程師卻選擇了這條艱難的路。據(jù)統(tǒng)計(jì)，杰瑞研發(fā)部門(mén)設(shè)計(jì)了2000余張圖紙、采購(gòu)部門(mén)采購(gòu)了2萬(wàn)余件物料、生產(chǎn)部門(mén)組裝了2萬(wàn)余個(gè)零件。
最終，僅用了不到3個(gè)月的時(shí)間，杰瑞團(tuán)隊(duì)研制出了世界首臺(tái)超大功率固井車。該裝備不僅在研發(fā)速度上超乎預(yù)期地快，更在性能表現(xiàn)上創(chuàng)造了油田固井裝備史上的多項(xiàng)“第一”。
這臺(tái)固井車單機(jī)功率是常規(guī)固井設(shè)備功率的2.25倍，最大混漿能力達(dá)到2.3m3/min，而且它整體占地面積小，有利于井場(chǎng)設(shè)備快速排布。
2018年，該超大功率固井車在首次作業(yè)中，就優(yōu)質(zhì)完成了一口5300米深頁(yè)巖氣井的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)四小時(shí)注灰80方和注入頂替液54方，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)頁(yè)巖氣多臺(tái)設(shè)備聯(lián)合作業(yè)低效能模式的打破，實(shí)現(xiàn)并開(kāi)啟“一機(jī)全流程”模式（一個(gè)設(shè)備完成從試壓、混合、替漿全流程固井作業(yè)）。
這一次作業(yè)的成功，不僅提升了我國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)采能力，更引領(lǐng)傳統(tǒng)固井行業(yè)進(jìn)入了大功率時(shí)代。
04
不停“革自己的命”
杰瑞超大功率固井車推出后，大受市場(chǎng)青睞，并于2018年獲得了山東省第二屆“省長(zhǎng)杯”工業(yè)設(shè)計(jì)大賽金獎(jiǎng)。
此時(shí)，杰瑞超大功率固井車已走在世界前列，在該領(lǐng)域幾乎無(wú)競(jìng)爭(zhēng)者可言。于是乎，杰瑞團(tuán)隊(duì)便開(kāi)始馬不停蹄地“革自己的命”。
在大功率固井車現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)，杰瑞工程師始終堅(jiān)持駐扎在偏遠(yuǎn)的井場(chǎng)，全程跟蹤了解作業(yè)工況、設(shè)備情況。結(jié)合國(guó)內(nèi)高壓力、高密度、大排量的固井作業(yè)現(xiàn)狀及固井行業(yè)發(fā)展，杰瑞研發(fā)團(tuán)隊(duì)又開(kāi)始探索更多的技術(shù)變革。
杰瑞超大功率固井車在西南地區(qū)作業(yè)
杰瑞工程師們發(fā)現(xiàn)，如果能設(shè)計(jì)出一款雙混合固井車，雙混合能力集中在一臺(tái)裝備上，將能更高效地滿足頁(yè)巖氣固井作業(yè)需求。
如何使用一個(gè)混漿罐實(shí)現(xiàn)雙混合、4個(gè)離心泵如何滿足雙噴射雙循環(huán)灌注功能？如何解決雙套控制系統(tǒng)邏輯控制以及設(shè)備超高、超重？
面對(duì)這些難題，答案只有一個(gè)——“革自己的命”。杰瑞團(tuán)隊(duì)再一次展開(kāi)重新設(shè)計(jì)，創(chuàng)新性的研發(fā)并采用新型的混合攪拌混漿罐、一吸雙排、雙吸雙排、智能雙邏輯運(yùn)算自動(dòng)控制及遠(yuǎn)程智能控制等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)超大功率固井車進(jìn)行了一系列革新。
2019年，世界首臺(tái)雙混合大排量超大功率固井車誕生。該裝備最大混漿能力≥3.0m3/min，創(chuàng)造了固井車單罐混合的新紀(jì)錄。
至此，杰瑞團(tuán)隊(duì)對(duì)固井裝備的革新依舊沒(méi)有停止。
針對(duì)中淺井固井作業(yè)時(shí)，固井設(shè)備“大材小用”的問(wèn)題。杰瑞研發(fā)工程師從客戶的需求出發(fā)，結(jié)合井場(chǎng)一線經(jīng)驗(yàn)，又研制出了千型大排量固井車，并于2020年7月通過(guò)廠內(nèi)測(cè)試。
此款千型大排量固井車，在傳承了超大功率固井車、雙混合超大功率固井車的工業(yè)化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，配備了杰瑞自主研制的JR1000QS五缸柱塞泵以及大排量雙混合系統(tǒng)、AMS4.1自動(dòng)混漿系統(tǒng)，單機(jī)功率達(dá)1000馬力，可以輕松實(shí)現(xiàn)水泥漿的自動(dòng)混合泵送。
如此一來(lái)，一臺(tái)杰瑞千型固井車相當(dāng)于兩臺(tái)單機(jī)單泵固井車，能重點(diǎn)滿足全球4000m以下中淺井的油氣資源高效開(kāi)發(fā)需求。
而在不到一個(gè)月之后，杰瑞的C-KING超級(jí)固井車又成功下線，“大而輕”的設(shè)計(jì)理念，再次顛覆了大功率固井車的制造。
C-KING超級(jí)固井車不僅集成了雙混合系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)大于3.0m3/min的混漿能力，還引入了杰瑞全新的JR2500QL五缸柱塞泵，泵功率達(dá)到2500馬力。杰瑞工程師通過(guò)優(yōu)化泵內(nèi)結(jié)構(gòu)，既保證了柱塞泵的大功率，又兼顧了柱塞泵的輕量化，輕松實(shí)現(xiàn)固井車整體的重量符合道路法規(guī)要求。
值得一提的是，C-KING超級(jí)固井車的遠(yuǎn)程智能系統(tǒng)，可讓操作人員根據(jù)其操作習(xí)慣，隨意選擇手動(dòng)操作與自動(dòng)操作，單混或雙混模式任意切換，在降低人員數(shù)量及人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，全面提速固井作業(yè)效率。
千型大排量固井車和C-KING超級(jí)固井車的接連推出，實(shí)現(xiàn)了用盡可能少的設(shè)備就滿足固井全工況的覆蓋。
據(jù)了解，杰瑞固井成套裝備仍舊在迭代升級(jí)的路上。接下來(lái)，杰瑞固井研發(fā)團(tuán)隊(duì)在致力于滿足客戶更高壓力、更大排量、密度更均勻的水泥漿設(shè)備需求的同時(shí)，將重點(diǎn)聚焦全系列國(guó)產(chǎn)化、電驅(qū)智能固井、數(shù)字化2.0、智慧服務(wù)等等。
得益于杰瑞對(duì)“革自己的命”的執(zhí)著，我國(guó)油氣資源開(kāi)發(fā)的邊界依舊在不斷拓寬。
05
技術(shù)創(chuàng)新賦予油氣行業(yè)底氣
如今，在新冠肺炎疫情等不確定性因素的影響下，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，擺在國(guó)內(nèi)油氣行業(yè)面前的，是一場(chǎng)長(zhǎng)久而復(fù)雜的博弈。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2019年，石油天然氣在中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例，依舊保持在27%左右。這表明油氣能源目前還具有較強(qiáng)的不可替代性，預(yù)計(jì)在未來(lái)還會(huì)有大量需求。
中國(guó)油氣消費(fèi)量和對(duì)外依存度的“雙高”壓力顯而易見(jiàn)。而近年來(lái)高端芯片、軟件等產(chǎn)品過(guò)度依賴進(jìn)口引發(fā)的問(wèn)題，無(wú)不在警醒國(guó)內(nèi)油氣行業(yè)“雙高”壓力下存在安全隱患。
而要從長(zhǎng)遠(yuǎn)上解決中國(guó)能源供應(yīng)的安全隱患，必加速推進(jìn)關(guān)鍵油氣科技升級(jí)、關(guān)鍵油氣裝備國(guó)產(chǎn)化。
目前，國(guó)家也加大了對(duì)油氣科技創(chuàng)新與裝備國(guó)產(chǎn)化發(fā)展的引導(dǎo)與支持。
在2020年9月11日舉行的科學(xué)家座談會(huì)上，國(guó)家再一次明確強(qiáng)調(diào)，我國(guó)石油對(duì)外依存度達(dá)到70%以上，油氣勘探開(kāi)發(fā)、新能源技術(shù)發(fā)展不足，需加快解決制約科技創(chuàng)新發(fā)展的一些關(guān)鍵問(wèn)題。
在這一進(jìn)程中，杰瑞在固井領(lǐng)域的探索，儼然對(duì)油氣技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化及創(chuàng)新形成了示范。
可以預(yù)見(jiàn)，杰瑞在引領(lǐng)全球固井業(yè)提質(zhì)增效的同時(shí)，更將引領(lǐng)中國(guó)油氣行業(yè)從資源驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向科技驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè)。
讓杰瑞能在油氣裝備制造上走在行業(yè)前列的，除了雄厚的技術(shù)積累和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，恐怕更在于其在技術(shù)上推陳出新，敢于“革自己的命”的執(zhí)著。持續(xù)專注、勇于自我革新，技術(shù)制約并非不可打破。
這種持續(xù)的“自我革命”，將是中國(guó)在全球能源博弈中的最強(qiáng)底氣，也將是油氣行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的底氣。
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