2020年，中國油氣行業(yè)的表現(xiàn)超乎預(yù)期地強勁。國家統(tǒng)計局近日公布的數(shù)據(jù)顯示：2020年1~9月份，中國原油產(chǎn)量達14625萬噸，同比增長2.4%；生產(chǎn)天然氣1371億立方米，同比增長8.7%。
這表明中國已成為今年為數(shù)不多實現(xiàn)油氣產(chǎn)量增加的國家，其不僅意味著國內(nèi)油氣產(chǎn)業(yè)成功克服了疫情的沖擊，也顯示出中國新一輪的油氣大開發(fā)取得了實質(zhì)性進展。
這一可觀結(jié)果也引發(fā)了業(yè)內(nèi)外對油氣行業(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格暴降，一度引發(fā)了各界對油氣行業(yè)前景的擔憂。
但越來越多跡象表明，油氣能源在中國當代經(jīng)濟的發(fā)展中，仍發(fā)揮著極大作用。即便在極為不利的市場環(huán)境下，中國的油氣需求依舊呈現(xiàn)增長狀態(tài)。
在今年年初，中國的原油消費量出現(xiàn)了較大幅度的下降。以3月份為例，該月的原油表觀消費量僅有4110萬噸，同比大降近1/4。
不過隨著國內(nèi)疫情的逐步控制，原油消費量又出現(xiàn)了快速反彈。今年1~7月，中國原油表觀消費量達到了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月份的表觀消費量1802.4億立方米，同比增長3.3%?！吨袊烊粴獍l(fā)展報告2020》預(yù)測，2020年全國天然氣消費量約為3200億立方米，將比2019年增加約130億立方米。
而真正令國內(nèi)油氣行業(yè)承壓的，實際上更多來自于供給端的挑戰(zhàn)。
盡管中國于2018年開啟了加大油氣勘探開發(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增速。
根據(jù)海關(guān)發(fā)布的數(shù)據(jù)計算，今年1~7月，中國的原油進口依存度已達到73.82%，超過2019年、2018年的水平。按照這一趨勢，2020年中國原油進口依存度有可能再創(chuàng)歷史新高，能源安全形勢依舊嚴峻。
隨著高品質(zhì)常規(guī)油氣資源儲量的減少，我國油氣開發(fā)正日益轉(zhuǎn)向超深油氣、頁巖油氣、深水油氣、煤層氣等領(lǐng)域。而這些資源的開采由于技術(shù)難度較大、成本高，讓油氣的生產(chǎn)受阻。
從2019年中國國內(nèi)的主要油氣勘探成果看，“開采難”這一趨勢將長期存在。中國石油、中國石化最主要的油氣發(fā)現(xiàn)，來自鄂爾多斯盆地的致密油氣田、川南頁巖氣田、塔里木盆地超深油氣田。
還有統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019年中國新增的天然氣探明儲量中，頁巖氣的占比高達47%。
可以說，能否有效解決超深油氣、頁巖油氣等高難度資源的開發(fā)難題，將在很大程度上決定中國油氣行業(yè)未來。
02
增儲上產(chǎn)必技術(shù)先行
就目前情況來看，由于國內(nèi)勘探開發(fā)趨勢的轉(zhuǎn)變，很多傳統(tǒng)的油氣開發(fā)模式、技術(shù)已不適應(yīng)當前需求。要解決中國的油氣供給難題，油氣行業(yè)需要一場全面的技術(shù)升級。
開發(fā)頁巖氣、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)也亟待升級發(fā)展。
以在油氣開采過程中較為常見的固井技術(shù)為例，盡管這項技術(shù)已發(fā)展了100多年，但傳統(tǒng)技術(shù)卻滿足不了國內(nèi)很多新井的施工需求。
固井是油氣鉆井過程中風險最大的環(huán)節(jié)之一，施工時一旦出現(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)嚴重安全事故。
不管是四川的頁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)的風險和難度。
例如普通井的固井往往只需要一輛固井車，而超深井、四川頁巖氣井的固井，往往需要4臺甚至更多固井車同時作業(yè)。而頁巖氣田多位于地勢崎嶇的山區(qū)，不管從運輸還是施工環(huán)節(jié)看，這都大大增加了油氣開采成本。
這類油氣井的固井，對固井設(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；尤其頁巖氣井存在較長的水平井段，為提高水泥漿的頂替效率，需要固井車能實現(xiàn)大排量。
要想將固井車的工藝指標全面提升一個級別，其難度可想而知。甚至曾有固井設(shè)備生產(chǎn)商評論，誰嘗試研制這樣的高性能固井車，誰就將率先面臨失敗。因此，固井作業(yè)也曾一度成為國內(nèi)頁巖氣開采的困擾。
總體而言，國內(nèi)油氣要想真正實現(xiàn)可持續(xù)的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，必先在開采技術(shù)上來一次革命。
03
突破常規(guī)——用顛覆改寫創(chuàng)新之路
挑戰(zhàn)之下，近年來國內(nèi)油氣行業(yè)加速了在技術(shù)革新上的探索，在一定程度上打開了勘探開發(fā)的新局面。
例如在固井技術(shù)上的探索創(chuàng)新，中國企業(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，煙臺杰瑞石油服務(wù)集團股份有限公司（以下簡稱“杰瑞”）針對中國頁巖氣固井作業(yè)的難題，就啟動了超大功率固井車的研制。
山區(qū)頁巖氣井的開發(fā)，需要體積小、功率大的固井車。但按照傳統(tǒng)設(shè)計理念，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)計理念，對固井車的設(shè)計進行全面重構(gòu)。
而這條路不僅技術(shù)門檻高，還會產(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，沒有一年的時間，是做不出來的”。
但杰瑞研發(fā)工程師卻選擇了這條艱難的路。據(jù)統(tǒng)計，杰瑞研發(fā)部門設(shè)計了2000余張圖紙、采購部門采購了2萬余件物料、生產(chǎn)部門組裝了2萬余個零件。
最終，僅用了不到3個月的時間，杰瑞團隊研制出了世界首臺超大功率固井車。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“第一”。
這臺固井車單機功率是常規(guī)固井設(shè)備功率的2.25倍，最大混漿能力達到2.3m3/min，而且它整體占地面積小，有利于井場設(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米深頁巖氣井的作業(yè)，實現(xiàn)連續(xù)四小時注灰80方和注入頂替液54方，實現(xiàn)了我國頁巖氣多臺設(shè)備聯(lián)合作業(yè)低效能模式的打破，實現(xiàn)并開啟“一機全流程”模式（一個設(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，不僅提升了我國的頁巖氣開采能力，更引領(lǐng)傳統(tǒng)固井行業(yè)進入了大功率時代。
04
不停“革自己的命”
杰瑞超大功率固井車推出后，大受市場青睞，并于2018年獲得了山東省第二屆“省長杯”工業(yè)設(shè)計大賽金獎。
此時，杰瑞超大功率固井車已走在世界前列，在該領(lǐng)域幾乎無競爭者可言。于是乎，杰瑞團隊便開始馬不停蹄地“革自己的命”。
在大功率固井車現(xiàn)場作業(yè)時，杰瑞工程師始終堅持駐扎在偏遠的井場，全程跟蹤了解作業(yè)工況、設(shè)備情況。結(jié)合國內(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)團隊又開始探索更多的技術(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)計出一款雙混合固井車，雙混合能力集中在一臺裝備上，將能更高效地滿足頁巖氣固井作業(yè)需求。
如何使用一個混漿罐實現(xiàn)雙混合、4個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？
面對這些難題，答案只有一個——“革自己的命”。杰瑞團隊再一次展開重新設(shè)計，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、智能雙邏輯運算自動控制及遠程智能控制等先進技術(shù)，對超大功率固井車進行了一系列革新。
2019年，世界首臺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錄。
至此，杰瑞團隊對固井裝備的革新依舊沒有停止。
針對中淺井固井作業(yè)時，固井設(shè)備“大材小用”的問題。杰瑞研發(fā)工程師從客戶的需求出發(fā)，結(jié)合井場一線經(jīng)驗，又研制出了千型大排量固井車，并于2020年7月通過廠內(nèi)測試。
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)計優(yōu)勢基礎(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自動混漿系統(tǒng)，單機功率達1000馬力，可以輕松實現(xiàn)水泥漿的自動混合泵送。
如此一來，一臺杰瑞千型固井車相當于兩臺單機單泵固井車，能重點滿足全球4000m以下中淺井的油氣資源高效開發(fā)需求。
而在不到一個月之后，杰瑞的C-KING超級固井車又成功下線，“大而輕”的設(shè)計理念，再次顛覆了大功率固井車的制造。
C-KING超級固井車不僅集成了雙混合系統(tǒng)，可實現(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，泵功率達到2500馬力。杰瑞工程師通過優(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超級固井車的遠程智能系統(tǒng)，可讓操作人員根據(jù)其操作習慣，隨意選擇手動操作與自動操作，單混或雙混模式任意切換，在降低人員數(shù)量及人員勞動強度的同時，全面提速固井作業(yè)效率。
千型大排量固井車和C-KING超級固井車的接連推出，實現(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的路上。接下來，杰瑞固井研發(fā)團隊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，將重點聚焦全系列國產(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“革自己的命”的執(zhí)著，我國油氣資源開發(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)濟發(fā)展趨勢發(fā)生轉(zhuǎn)變，擺在國內(nèi)油氣行業(yè)面前的，是一場長久而復(fù)雜的博弈。
據(jù)統(tǒng)計，在2019年，石油天然氣在中國能源消費結(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的不可替代性，預(yù)計在未來還會有大量需求。
中國油氣消費量和對外依存度的“雙高”壓力顯而易見。而近年來高端芯片、軟件等產(chǎn)品過度依賴進口引發(fā)的問題，無不在警醒國內(nèi)油氣行業(yè)“雙高”壓力下存在安全隱患。
而要從長遠上解決中國能源供應(yīng)的安全隱患，必加速推進關(guān)鍵油氣科技升級、關(guān)鍵油氣裝備國產(chǎn)化。
目前，國家也加大了對油氣科技創(chuàng)新與裝備國產(chǎn)化發(fā)展的引導(dǎo)與支持。
在2020年9月11日舉行的科學家座談會上，國家再一次明確強調(diào)，我國石油對外依存度達到70%以上，油氣勘探開發(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)鍵問題。
在這一進程中，杰瑞在固井領(lǐng)域的探索，儼然對油氣技術(shù)的國產(chǎn)化及創(chuàng)新形成了示范。
可以預(yù)見，杰瑞在引領(lǐng)全球固井業(yè)提質(zhì)增效的同時，更將引領(lǐng)中國油氣行業(yè)從資源驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向科技驅(qū)動型產(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)積累和豐富的實踐經(jīng)驗，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”，將是中國在全球能源博弈中的最強底氣，也將是油氣行業(yè)長遠發(fā)展的底氣。
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