在能源行業(yè)加速變革的當(dāng)下，杰瑞集團(tuán)智能化解決方案，為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展注入新動能。這些方案深度融合前沿科技，從多維度提升生產(chǎn)效率、降低成本、保障安全與推動環(huán)保，展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用價值與發(fā)展?jié)摿?。在第二十五屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展覽會上，杰瑞集團(tuán)以“創(chuàng)新點亮智慧未來InnovatingaSustainableFuture”為主題驚艷亮相。展會期間，杰瑞全方位展示了在石油、天然氣、再生循環(huán)、海工等多領(lǐng)域的創(chuàng)新成果與尖端產(chǎn)品，尤其引人注目的是其對AI技術(shù)在油氣開發(fā)領(lǐng)域的深度探索與應(yīng)用，為推動油氣行業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”按下加速鍵。
杰瑞裝備應(yīng)用成果
杰瑞有哪些高端裝備及尖端工具在國內(nèi)實現(xiàn)應(yīng)用，又取得了怎樣的成果呢？
李志勇：杰瑞的設(shè)備發(fā)展，始終離不開各大油田與鉆探公司的大力支持。多年來，通過與中石油各單位的深度合作，我們將眾多首臺套先進(jìn)設(shè)備應(yīng)用于國內(nèi)油田的開發(fā)。像杰瑞的渦輪壓裂、渦輪發(fā)電、電驅(qū)壓裂、智能化連續(xù)油管、電驅(qū)固井、電驅(qū)混砂設(shè)備，以及我們發(fā)布的AI·RFRAC智能井場壓裂控制系統(tǒng)，都已在中石油等公司廣泛應(yīng)用。2022年，新疆油田使用的雪豹“一鍵”壓裂系統(tǒng)，也是杰瑞與中石油聯(lián)合開發(fā)的。這種與客戶的深度合作，不僅助力了我國油田開發(fā)作業(yè)，也為杰瑞提供了快速驗證和推廣新技術(shù)的契機(jī)，形成了相互協(xié)同、加速發(fā)展的良好局面。
杰瑞AI創(chuàng)新解決方案
杰瑞今年推出的AI創(chuàng)新解決方案，其創(chuàng)新點都有哪些？
李志勇：我們研發(fā)了一套名為AI·RFRAC的系統(tǒng)，它是由AI驅(qū)動的具有革命性的系統(tǒng)解決方案，也是全球首個系統(tǒng)性智慧壓裂解決方案，通過整合智能決策系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、智能管匯系統(tǒng)、井場智能安全系統(tǒng)、輸變電系統(tǒng)、閉式混砂系統(tǒng)、電驅(qū)壓裂系統(tǒng)、井場提效系統(tǒng)八大核心模塊，讓AI賦能壓裂全流程，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析智能化、風(fēng)險預(yù)警實時化、智能決策科學(xué)化。我們期望借由這套系統(tǒng)，實現(xiàn)井場一鍵控制，同時對智能壓裂施工展開監(jiān)測，以此提升壓裂施工的自動化水平與智能化判斷能力。以往，石油行業(yè)主要依賴專家決策指揮，他們需依據(jù)功率波動、壓力曲線變化來決定下一步操作。但影響曲線和功率變化的因素繁雜，設(shè)備自身、設(shè)備間配合產(chǎn)生的脈沖波動，以及井底壓力反饋等，都會干擾判斷。這使得判斷耗時久，決策的準(zhǔn)確性和效率大打折扣。我們推行AI智能壓裂決策及井場管理系統(tǒng)，旨在提高決策效率與精準(zhǔn)度，優(yōu)化壓裂施工效果。美國一些頭部企業(yè)也在開展類似研究，不過他們多是分模塊進(jìn)行。而杰瑞打造的這套全景場一體化解決方案，目前在全球尚屬首套，其他廠家大多還停留在單模塊階段。在今天的展會上，杰瑞石油裝備的優(yōu)勢產(chǎn)品十分亮眼。眾多參展單位齊聚，相較之下，我們的智能壓裂系統(tǒng)尤為突出。這一系統(tǒng)凝聚了團(tuán)隊多年心血，從2020年便著手研發(fā)，逐個模塊攻克。期間，我們在中國、美國各大井場進(jìn)行大量測試，反復(fù)優(yōu)化模型。團(tuán)隊成員長時間深入油田現(xiàn)場，全面梳理從開關(guān)井口到完成壓裂全流程面臨的挑戰(zhàn)，包括火災(zāi)隱患、人員安全、決策效率提升等，最終確定打造八個模塊。經(jīng)過四五年的技術(shù)沉淀與能力積累，我們推出了這套令自己滿意，且能交付給客戶的系統(tǒng)。
杰瑞AI解決方案優(yōu)勢
在AI應(yīng)用于油氣行業(yè)方面，整個行業(yè)存在不少共性難題。當(dāng)我們部署AI解決方案時，相較于國內(nèi)其他技術(shù)和方案，杰瑞具有哪些顯著優(yōu)勢？
李志勇：實際上，談及AI、智能化和數(shù)字化，很多公司都在探討這些話題。但杰瑞的獨特之處在于，我們是國內(nèi)目前唯一一家實現(xiàn)從設(shè)備制造到油氣田開發(fā)運營一體化的企業(yè)，這使我們更有能力解決行業(yè)難題。通常，設(shè)備制造廠家雖懂設(shè)備制造，卻不了解設(shè)備在現(xiàn)場的實際應(yīng)用及油氣田井下狀況；而了解油田開發(fā)的公司，又對設(shè)備制造缺乏深入認(rèn)知。對杰瑞而言，也面臨挑戰(zhàn)。我們清楚設(shè)備制造以及設(shè)備在油田開發(fā)中的使用方法，但如何構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)有效溝通，將設(shè)備運轉(zhuǎn)的外在表現(xiàn)轉(zhuǎn)化為算法并形成自有模型，是一大難題。
自2020年起，我們逐步涉足這一領(lǐng)域。當(dāng)時，我們清晰地察覺到油田開發(fā)客戶面臨諸多挑戰(zhàn)：年輕人不愿投身石油開發(fā)行業(yè)，油田現(xiàn)場多處于戈壁沙漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)信號差，很多大學(xué)畢業(yè)生到油田現(xiàn)場實習(xí)，甚至撐不過三個月就選擇辭職。如今，油田人員年齡結(jié)構(gòu)斷層嚴(yán)重，現(xiàn)場工程師和操作工年齡不斷增長，新員工難以補(bǔ)充。隨著年份增長，容易形成“經(jīng)驗斷層”與“人才真空”的雙重危機(jī)。這種局面不僅影響生產(chǎn)效率，更埋下重大安全隱患。因此，杰瑞思索，作為國內(nèi)油田裝備頭部企業(yè)，能否在智能化方面發(fā)力，幫助客戶降低對人員的依賴，滿足安全需求，提升作業(yè)效率。從2020年開始，我們逐步推進(jìn)，從設(shè)備自動監(jiān)測系統(tǒng)、管匯智能控制系統(tǒng)，到如今打造的全景場AI智能決策系統(tǒng)，通過部署八個主要模塊，實現(xiàn)全井場智能化一鍵施工作業(yè)的部署與安排。以往油田壓裂作業(yè)，溝通主要靠對講機(jī)，流程復(fù)雜，比如需要人工呼喊“那邊把排量提一下”“開一下這臺設(shè)備”“關(guān)一下井口”等。而現(xiàn)在使用杰瑞的系統(tǒng)，流程大幅簡化。只需將施工方案錄入儀表車，大約5秒鐘即可完成導(dǎo)入，隨后幾乎無需人為干預(yù)，就能自動完成一口井的作業(yè)。
經(jīng)過幾年測試與訓(xùn)練，目前我們對井場施工控制的準(zhǔn)確度可達(dá)97.8%，效率提升36%，人員節(jié)省40%。隨著更多客戶部署該系統(tǒng)，對AI模型進(jìn)行深度訓(xùn)練，效率、決策準(zhǔn)確度有望進(jìn)一步提升，人員需求也能進(jìn)一步降低。目前客戶對老舊設(shè)備改造費用存在顧慮，對此，我們決定免費為客戶安裝軟件。因為只有開源、公開的技術(shù)，才能快速推動行業(yè)發(fā)展，若將軟件設(shè)為收費私域產(chǎn)品，不利于行業(yè)進(jìn)步。國家對能源革命以及低碳綠色發(fā)展需求迫切，作為行業(yè)頭部企業(yè)，我們有責(zé)任為國家能源建設(shè)貢獻(xiàn)更多力量?？蛻糁恍枳孕薪鉀Q必要的硬件問題，就能使用這套系統(tǒng)，從而降低成本。
過去依靠經(jīng)驗決策生產(chǎn)過程中的設(shè)備操控，判斷往往需要10~15分鐘。若設(shè)備真出現(xiàn)問題，如此長的判斷時間可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果。以杰瑞的壓裂車、連續(xù)油管車為例，若15分鐘左右才判斷出問題，設(shè)備可能遭受重大損壞，如壓裂車的大泵，若判斷時間超過5分鐘，泵頭可能刺裂。如今展會上展示的25,000psi超高壓力的高壓管匯，施工壓力不斷升高，一旦泵頭損壞就會報廢，一個泵頭價值四五十萬元且無法修復(fù)。而采用杰瑞的自動檢測系統(tǒng)，通過震動、油壓、脈沖、溫度等參數(shù)，利用自主AI模型，可提前15~20分鐘發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題，便于提前處理，比如啟動另一臺壓裂車并入機(jī)組作業(yè)，停下可能出問題的設(shè)備，避免巨額經(jīng)濟(jì)損失。
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杰瑞AI在場景應(yīng)用與應(yīng)急處理布局
過去，我們主要借助數(shù)字化技術(shù)和AI輔助決策，同時結(jié)合經(jīng)驗來推進(jìn)工作。那么未來，是否會演變?yōu)橐揽緼I指揮員工，在場景應(yīng)用改進(jìn)、應(yīng)急處理等方面發(fā)揮作用，以應(yīng)對各種變化呢？在這方面，杰瑞有哪些新布局？
李志勇：今年AI熱度飆升。前幾年，美國大力開展模型訓(xùn)練，當(dāng)時我們對AI的認(rèn)知相對淺顯。杰瑞旗下有專注數(shù)字協(xié)同設(shè)計的橙色云，此前搭建了一個方案，旨在實現(xiàn)大家在平臺上協(xié)同設(shè)計。隨著AI技術(shù)的發(fā)展，我們近期加大了相關(guān)部署力度，成立了專門的小組，深度推進(jìn)本地化AI模型的構(gòu)建。我們期望達(dá)成以下目標(biāo)：其一，助力協(xié)同設(shè)計。協(xié)同設(shè)計具有兩大重要價值。一是實現(xiàn)客戶化定制?？蛻魧υO(shè)備往往有獨特需求，然而在沉淀客戶資產(chǎn)的過程中，如何有效利用面臨巨大挑戰(zhàn)。員工職務(wù)變動、崗位調(diào)整或離職，都可能導(dǎo)致過往客戶需求難以傳承。幾年后，再次為同一客戶制造設(shè)備時，就會出現(xiàn)與客戶先前要求不符的情況。借助AI，我們能夠?qū)⒖蛻羰褂昧?xí)慣沉淀到設(shè)計系統(tǒng)中，有效解決這一問題。其二，通過AI實現(xiàn)模擬仿真深度計算。在現(xiàn)場設(shè)備實際運行中，采用AI訓(xùn)練的健康監(jiān)測技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行實時監(jiān)測，實現(xiàn)設(shè)備全生命周期的預(yù)測與管理。以往，我們主要通過仿真計算進(jìn)行部件設(shè)計，但對于設(shè)備全生命周期的整體設(shè)計，缺乏有效的模型來開展全性能模擬計算。
過去的常規(guī)做法是，產(chǎn)品制造完成后進(jìn)行測試，例如在道路上行駛幾百公里，或者在油田進(jìn)行幾百甚至幾千小時的測試。但要知道，在中國，一臺設(shè)備一年的有效使用時長能達(dá)到400小時就已經(jīng)相當(dāng)可觀；在美國，一年能達(dá)到6000小時也屬于較高水平。而我們許多設(shè)備的設(shè)計壽命是2萬小時。如此一來，要全面測試設(shè)備是否符合設(shè)計初衷，周期漫長。長周期嚴(yán)重制約了產(chǎn)品的快速迭代，導(dǎo)致我們不敢輕易部署先進(jìn)技術(shù)。我們期望借助AI實現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的仿真模擬計算。這樣，在電腦端花費20天到一個月的時間，就能完成過去需要數(shù)年才能完成的工作。這不僅能提高設(shè)備設(shè)計效率、延長設(shè)備設(shè)計壽命，還能加快產(chǎn)品推向市場的速度，這便是我們目前的規(guī)劃。
數(shù)字化洞察與行業(yè)趨勢
杰瑞油田數(shù)字化轉(zhuǎn)型有哪些洞察？您認(rèn)為未來油氣智能化都有哪些發(fā)展趨勢？
李志勇：杰瑞在油田數(shù)字化轉(zhuǎn)型方面有著諸多洞察。就拿去年杰瑞中標(biāo)的、價值9億多美金的數(shù)字化項目來說，當(dāng)前行業(yè)普遍聚焦于老舊油田的數(shù)字化改造。這類油田過去管理效率低，幾千口井分散在不同區(qū)塊，依靠人工巡檢不僅艱難，還難以全面覆蓋，不少井破損嚴(yán)重卻難以及時察覺。通過數(shù)字化、智能化升級，在井口增設(shè)遠(yuǎn)傳遠(yuǎn)控功能，利用太陽能供電，就能讓油田總部實時掌握幾千口井的運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)?；谶@些數(shù)據(jù)，管理者可高效調(diào)整開發(fā)方案，精準(zhǔn)判斷在哪一層油層進(jìn)行開發(fā)，避免盲目打開多層導(dǎo)致采油率降低。當(dāng)某油層產(chǎn)收率達(dá)到一定程度，如60%~70%，再進(jìn)入下一層開發(fā)，有效提升產(chǎn)出效率，緩解可采儲量方面的擔(dān)憂。
從發(fā)展趨勢看，隨著電動化、智能化設(shè)備的普及，像智能化程度頗高的連續(xù)油管設(shè)備的應(yīng)用，未來有望實現(xiàn)從油田勘探開發(fā)到生產(chǎn)的無人值守作業(yè)。借助無人機(jī)巡檢、攝像頭邊緣計算、井場數(shù)字孿生仿真模擬等技術(shù)，實現(xiàn)井場無人化值守，大幅提升油田開發(fā)效益。寫在文末：展望未來，杰瑞集團(tuán)將繼續(xù)深耕技術(shù)創(chuàng)新，不斷優(yōu)化在油氣田裝備、天然氣全產(chǎn)業(yè)鏈、智慧海工、井下工具、綠色油田等領(lǐng)域的智能化解決方案。以AI技術(shù)為核心驅(qū)動力，進(jìn)一步拓展其在復(fù)雜井況、深海作業(yè)、節(jié)能減排等方面的應(yīng)用邊界，提升油氣開采的效率與質(zhì)量，助力行業(yè)實現(xiàn)降本增效與綠色可持續(xù)發(fā)展的雙重目標(biāo)。在國際市場上，杰瑞有望憑借領(lǐng)先的技術(shù)與豐富的項目經(jīng)驗，進(jìn)一步擴(kuò)大全球業(yè)務(wù)版圖，加強(qiáng)與國際能源企業(yè)的深度合作，在全球能源變革的舞臺上扮演更為重要的角色。同時，面對人才需求的不斷變化，杰瑞將加大人才培養(yǎng)與引進(jìn)力度，打造一支匯聚多領(lǐng)域?qū)I(yè)人才的創(chuàng)新團(tuán)隊，為持續(xù)創(chuàng)新提供堅實的智力支持?？梢灶A(yù)見，杰瑞集團(tuán)將持續(xù)以創(chuàng)新為筆，以科技為墨，在油氣智能化的道路上篤定前行，書寫屬于自身與行業(yè)的輝煌篇章，引領(lǐng)全球油氣行業(yè)邁向更加智能、高效、綠色的未來。
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