前不久,中國國際石油石化技術裝備展覽會(cippe展會)上,杰瑞集團(簡稱“杰瑞”)攜其重磅力作——AI?R FRAC智能化井場解決方案驚艷登場,吸引了數千人駐足觀摩,熱度點燃了整個展會。
2024年cippe展會上,杰瑞智能化井場解決方案重磅發布
石油Link了解到,這可不是一次普通的產品發布,本次杰瑞推出的壓裂設備擁有一項不一般的技術突破:它具備了深度思考能力,相當于給石油裝備裝上了一顆“大腦”,讓石油裝備能和汽車一樣“智能駕駛”。
誰能想到,今年全面爆發的人工智能浪潮,竟以這般雷霆之勢扎進了石油行業。而杰瑞一馬當先,迅速地推出革命性產品,引領石油技術發展新浪潮。
面對這一突如其來的顛覆性變革,所有人心中不免涌起一個疑問:人工智能,究竟會為油氣行業帶來哪些顛覆性改變呢?
01
石油裝備裝上“最強大腦”
在石油勘探開發領域,石油裝備組成的“鋼鐵軍團”至關重要。
震源車利用地震波給地層拍CT,鉆機晝夜不停旋轉著打通油氣通道,壓裂車以百兆帕級洪荒之力將巖石"壓"出縫隙。
毫不夸張地講,這些動輒數十噸重的巨無霸裝備,就是挖掘地球寶藏的“金剛鉆”。
然而,看似堅不可摧、無所不能的它們,在實際運行過程中,卻有著一個難以忽視的短板——過度依賴人工。不管是日常操作、維修保養,還是作業環節協調、成本控制,都嚴重依賴石油工人豐富的技術和經驗。
以頁巖氣壓裂作業為例,一個16方排量的電驅壓裂作業井場,需要集結操作、維保人員、技術人員,以及現場監督人員,組成一支數十人的隊伍,花費大量的培訓和管理成本。
不僅如此,人工操作即便投入較多的精力和時間,但在實際作業中,人員的疲勞和壓力可能會影響工作效率和準確性。
多年來,這些問題深深刺痛著行業,卻始終缺乏有效的解決辦法。
直到人工智能出現,為行業帶來了一絲曙光。
起初,大家對人工智能能否解決這些難題持懷疑態度,心中交織著猜測、不確定與希望。但杰瑞行動迅速,大膽嘗試,將這份復雜的情緒轉化為了現實。
杰瑞重磅推出的AI?R FRAC智能化井場解決方案,是全球首個系統性智慧壓裂解決方案
杰瑞發布的信息顯示,這套智能系統集成了八大法寶,包括智能決策系統、智能管匯系統、安全管理系統、狀態檢測系統、輸變電系統和井場提效工具等,構建起一個全方位、智能化的作業體系。
這里面,最引人注目的就是智能決策系統,它就像整個井場的“大腦”。壓裂作業的一整套流程,從打背壓、開關井口、送球、泵注,再到保壓、循環排空,它都能自主控制,全部自動完成,極大提高設備使用效率。
以前,這些作業都需要工人親自上手,現在,操作人員只要花5秒鐘,完成 “導入施工設計+點擊開始” 這兩步,系統就能自動接管全場。施工參數、流程進度,都能清清楚楚地可視化展示出來,作業信息一看便知。
更厲害的是,系統里還嵌入了施工異常決策模型。在壓裂過程中,一旦出現異常工況,它能自動識別,還能自己拿主意,分析作業信息和設備健康狀況,給所有壓裂設備自動分配排量,實現智能巡航控制。
簡單來說,這就好比有上百位經驗豐富、干了幾十年的老師傅組成的專家團在操作指揮,關鍵是不用開會討論,瞬間就能做出決策。這讓石油裝備如同真正擁有了一顆會思考的“最強大腦”。
杰瑞發布的智能化井場解決方案,在幾天內吸引了數千人駐足觀摩
02
“笨辦法”讓AI落地生根
好的產品絕非偶然天成,而是精雕細琢出來的。杰瑞的智能化井場,也是如此。
早在2020年,杰瑞便敏銳地察覺到AI領域的巨大潛力,毅然開啟了在這一領域的布局。彼時,盡管集團清楚在AI研發上的投入可能很長時間都看不到產出,但他們堅信未來是能夠帶來回報的。
在接下來的四五年間,杰瑞基于戰略規劃與市場研判,穩步投入億元級別的研發資金。面對不同專業領域的人才缺口,杰瑞積極拓寬引才渠道,吸引了各方精英匯聚,搭建起了一支專業過硬的研發團隊。
不過,AI與石油裝備的跨界融合,遠比預想的要艱難得多。
我們都知道,石油裝備運行的工況極為復雜,像柱塞泵共振頻率調控、井下工具耐腐蝕設計等關鍵環節,充斥著大量難以精確量化的經驗參數,這些“老師傅的手感”往往存在于現場工程師的直覺中與多年積累中。
這就導致了兩者融合過程中的核心矛盾:AI數字化專家缺乏現場工藝認知,而熟悉石油裝備的業務專家又難以駕馭前沿算法。
為了攻克這一難題,杰瑞的工程師決定用“笨功夫” 撕開技術落地的突破口。
簡單來說,就是讓數字化專家長期扎根石油裝備作業現場,跟隨石油業務專家,積累工藝認知與現場實操經驗;與此同時,工程師們也積極學習數據標注、特征工程等數字化技能。
而作為石油行業的頭部裝備制造商,杰瑞有著得天獨厚的優勢。他們擁有全套的設備制造能力,掌握著核心部件運行的關鍵數據,這些猶如一道堅固的護城河,為AI模型開發提供了大量的數據樣本。
連續油管作業車、智控大功率固井車、阿波羅渦輪壓裂車、氮氣發生設備等高端石油裝備制造能力,為杰瑞開發智能化井場解決方案贏得先手優勢
以設備狀態監測大模型為例,杰瑞派出數十名工程師,在現場進行設備使用情況調研、多維數據采集、清洗和分割,以及部署后的反饋驗證,最終實現了現場故障的精準定位和判斷。
正是憑借這種雙向奔赴的“笨功夫”,杰瑞硬生生把老師傅們的“手感經驗”轉化為算法,讓AI在石油裝備領域落地生根。
03
做接地氣的井場黑科技
油氣行業向來挑戰重重,難題一個接著一個。
AI作為當下炙手可熱的新興技術,當它涉足鉆井采油這一傳統領域時,難免引發人揣測:它到底是中看不中用的花架子,還是真能派上大用場的硬家伙?
杰瑞智能化井場給出了務實答案:他們要做的不是一個不切實際的AI概念,而是接地氣、能切實為客戶解決當下痛點的實用技術。
以前,井場壓裂設備大多是在問題明顯暴露后才著手解決。這樣一來,井場作業效率將嚴重受損,生產進度被迫延遲。
為徹底扭轉這一被動局面,精準把控設備健康狀況,杰瑞的工程師們憋足了一股勁兒,一頭扎進智能化、AI這些前沿技術里,成功打造了“設備醫生”——狀態檢測系統。
這一系統就像給壓裂設備裝上了"智能聽診器",比老師傅耳朵還靈,在問題剛剛露出苗頭時就精準預警,井場可以提前準備配件,制定出詳盡的解決方案。
目前,該系統的故障識別準確率已經穩穩達到97.8%,能極大地避免后續可能投入的大量資金與時間成本。
高效作業和井場安全,向來是油氣行業重點關注的兩大核心方向
當解決了設備故障預警監測的難題,杰瑞團隊馬不停蹄,又把目光轉向了解放工人繁重工作這件事上。
以往,井場壓裂管匯系統,結構復雜,線路更像一團亂麻。傳統的管理方式不僅效率低下,還暗藏安全隱患。
面對這一難題,杰瑞的工程師們下足“繡花功夫”,巧妙地將實時數據和指令整合到統一的儀表中,通過數字化功能,遠程實現管匯的智能化管理和控制。
現在,操作人員只需坐在安全的監控室內,動動手指,就能操作閥門,精準檢測閥門的壓力和位置,快速確認流程,全程無需踏入危險的高壓區。而且,系統還能實時記錄作業狀態和數據,解決了人工錄入數據和二次驗證的問題,保障數據準確可靠。
曾經,電驅井場的電纜連接工作,也讓工人們苦不堪言。這項工作強度大、耗時久,鋪設電纜時,工作人員仿佛在井場“拔河”。
針對這一情況,杰瑞的工程師們反復鉆研,琢磨出了空中走線的方案。方案一實施,地面空間被釋放出來,人員在井場里可以自由行走,電纜也不用單獨存儲和運輸,鋪設和回收這些麻煩事都省掉了。
以一個12臺壓裂設備的井場為例,線纜連接的時間從50個工時縮減到大約15個工時,效率大大提高。
杰瑞智能化井場實現了管匯、線纜的集約化管理,讓井場告別雜亂無章,布局更規整有序
在井場作業里,安全永遠是頭等大事,這一點杰瑞自然不會忘。
研發團隊針對常見的井場安全隱患,像管匯滴漏、人員擅自闖入、火災等,開發出了井場安全管理系統。它就像個操心管家,能無死角地巡視掃描整個井場,可以第一時間識別人員和設備的風險,實現100%的準確識別。
這套智能組合拳打下來,成效顯著。以常規30人的壓裂班組來計算,可以將人員數量降低40%,反而工作效率卻能明顯提升。
就是這樣,一路走來,杰瑞始終堅信“辦法總比困難多”。他們發現問題,解決問題,一路“打怪升級”,對整個壓裂井場進行了全方位、高維度的進化。
這種扎根于實際的科技創新,展示出了強大的生命力,跑到了行業的前列。
04
石油業的智變浪潮開始
當前,人工智能席卷各行各業,石油行業更是深深“擁抱”,借助這股浪潮穩步推進產業升級與轉型。
杰瑞智能化井場方案,便是這一變革的生動例證。
2021年,杰瑞狀態監測系統樣機亮相,這一創新性的系統在柱塞泵上設置了多維的數據監測以及診斷模型,基本上把整個泵實現了全監測。從2022年起,樣機逐步應用至川慶、長城鉆探等各大井場。
在最初推廣階段,操作人員對這套全新的系統持有懷疑甚至排斥的態度,覺得是“花拳繡腿”。可隨著時間的推移,大家從半信半疑,到現在完全接納。一旦智能監測系統發出報警信號,操作人員會毫不猶豫地立刻停機。
不只是國內,杰瑞在2024年還將全新的智能化井場方案帶到了北美。
測試中,一個原本每50萬沖次周期更換的凡爾體,通過智能監測系統實時監測其健康狀態,成功的將其提升到63萬沖次按需更換,相當于延長了接近30%的壽命。若將其放在整個井場進行累積計算,一個井場每年有望節省百萬級美金。
杰瑞向石油Link透露,如果將智能化井場類比為自動駕駛技術,那么當前該系統已經達到了L2級的智能輔助能力水平。在一些關鍵節點,需要專業的壓力工程師坐鎮指揮,下達指令,隨時準備接管,確保整個作業過程的安全與高效。
不過,這才僅僅是石油行業智能化改造的開場。
杰瑞還懷揣著一個更宏大的目標,那就是打造石油裝備界的“L4級”水準。暢想一下,到那時,在理想狀態下,智能井場將不再需要人工過多干預,就能實現“全托管”作業,這無疑將徹底顛覆傳統的石油開采模式。
杰瑞集團展臺
這一變革不僅是杰瑞這家民營企業在技術上的愿景,它更像是一個信號,預示著整個傳統能源行業正深陷一場深刻的“數字重塑”浪潮之中。
未來已來,當曾經那些高度依賴人工駕馭的石油裝備,真正變成具備智慧感知與自主決策能力的“變形金剛”,石油行業的面貌將徹底被改變。
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