钻探装备智能运维走向“虚实融合”

全球新增油气储量的30%集中在深层、超深层等地质环境复杂的区域，开发这些区域面临诸多挑战。为应对挑战，应尽快构建复杂环境下高端钻探装备虚实融合智能运维技术体系，从制造知识、制造载体、制造手段三方面推动智能制造高质量发展。这是日前在四川德阳广汉市举办的以“数智深探·绿造未来”为主题的第九届全国石油石化装备产业基地建设与发展大会上，与会专家给出的建议。

中国工程院院士张来斌指出，数字孪生作为信息物理系统融合领域的新技术，结合虚拟传感新理论的突破性进展，将成为前沿技术和研究热点。钻探装备在服役过程中面临超深井深、超高泵压、超大负荷、超长周期的挑战，故障/失效机理不清、监检测手段不足，导致装备故障、结构损伤等问题频发，极易引发井壁垮塌、油藏污染、井喷失控等重大事故，安全运维保障难的问题日益凸显。围绕高端钻探装备故障失效机理及表征、虚实融合感知与监检测协同、数字孪生下的异常预警与智能运维不同方向的关键科学问题和技术瓶颈，应形成“机理分析—全面感知—诊断预警—运维决策”全链条钻探装备虚实融合智能运维技术体系，推动智能运维技术落地应用。

石油钻完井装备服务于勘探开发和钻完井工程需求。中国石油原首席专家秦永和表示，今后石油钻完井装备面临的形势和需求主要表现为：基于深层（深海）的勘探开发，深井及9000米以上深度的超深井会越来越多；基于非常规资源的大规模勘探开发，长水平段水平井会大量增多；基于大量“躺井”的利用，开窗侧钻井会越来越多；基于人力资源的短缺和信息化快速发展，装备“四化（电动化、自动化、数字化和智能化）”会越来越快。

由此，秦永和进一步指出，应高度重视智能钻完井，通过钻完井工程与AI技术有机融合，形成算法和模型，解决钻完井工程设计、施工、决策、控制等方面的难题，从而大幅提高钻完井效率、储层钻遇率和油气采收率。占领智能钻完井研究和应用高地，急需增强智能化意识，学习大数据、算法、模型知识，攻克数据治理、模型迁移、模型解释、机理—数据融合等难题。

机械工业仪器仪表综合技术经济研究所所长欧阳劲松表示，智能制造需要新一代信息技术与先进制造技术深度融合。推进智能制造高质量发展必须在制造知识、制造载体、制造手段三方面下功夫。智能制造深度推进需要关注生产制造智能化和装备智能化，重点关注装备数字化和智能检测装备。企业实施智能制造的关键是夯实数据基础，重视制造数据的互联互通互操作。数字技术与装备全生命周期深度融合，实现装备智能升级和价值重塑。装备数字化旨在发展具备状态感知、泛在互联、决策优化、自主执行、虚实融合、高效节能等特征的智能装备，构建物理装备+数据资产的新价值体系。装备智能化的布局要面向制造业的智能检测装备，重点围绕工艺实施、质量管控、设备运行管理、安全环境监测等智能检测需求，开发具有融合感知、自主分析、实时反馈等智能特征的在线、临床、嵌入等智能检测装备。