造出石油装备“最强大脑”,这家民营企业到底凭什么?

2025年04月22日 23:27 来源:石油Link

前不久,中国国际石油石化技术装备展览会(cippe展会)上,杰瑞集团(简称“杰瑞”)携其重磅力作——AI•R FRAC智能化井场解决方案惊艳登场,吸引了数千人驻足观摩,热度点燃了整个展会。

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2024年cippe展会上,杰瑞智能化井场解决方案重磅发布

石油Link了解到,这可不是一次普通的产品发布,本次杰瑞推出的压裂设备拥有一项不一般的技术突破:它具备了深度思考能力,相当于给石油装备装上了一颗“大脑”,让石油装备能和汽车一样“智能驾驶”。

谁能想到,今年全面爆发的人工智能浪潮,竟以这般雷霆之势扎进了石油行业。而杰瑞一马当先,迅速地推出革命性产品,引领石油技术发展新浪潮。

面对这一突如其来的颠覆性变革,所有人心中不免涌起一个疑问:人工智能,究竟会为油气行业带来哪些颠覆性改变呢?

01 石油装备装上“最强大脑”

在石油勘探开发领域,石油装备组成的“钢铁军团”至关重要。

震源车利用地震波给地层拍CT,钻机昼夜不停旋转着打通油气通道,压裂车以百兆帕级洪荒之力将岩石"压"出缝隙。

毫不夸张地讲,这些动辄数十吨重的巨无霸装备,就是挖掘地球宝藏的“金刚钻”。

然而,看似坚不可摧、无所不能的它们,在实际运行过程中,却有着一个难以忽视的短板 —— 过度依赖人工。不管是日常操作、维修保养,还是作业环节协调、成本控制,都严重依赖石油工人丰富的技术和经验。

以页岩气压裂作业为例,一个16方排量的电驱压裂作业井场,需要集结操作、维保人员、技术人员,以及现场监督人员,组成一支数十人的队伍,花费大量的培训和管理成本。

不仅如此,人工操作即便投入较多的精力和时间,但在实际作业中,人员的疲劳和压力可能会影响工作效率和准确性。

多年来,这些问题深深刺痛着行业,却始终缺乏有效的解决办法。

直到人工智能出现,为行业带来了一丝曙光。

起初,大家对人工智能能否解决这些难题持怀疑态度,心中交织着猜测、不确定与希望。但杰瑞行动迅速,大胆尝试,将这份复杂的情绪转化为了现实。

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杰瑞重磅推出的AI•R FRAC智能化井场解决方案,是全球首个系统性智慧压裂解决方案

杰瑞发布的信息显示,这套智能系统集成了八大法宝,包括智能决策系统、智能管汇系统、安全管理系统、状态检测系统、输变电系统和井场提效工具等,构建起一个全方位、智能化的作业体系。

这里面,最引人注目的就是智能决策系统,它就像整个井场的“大脑”。压裂作业的一整套流程,从打背压、开关井口、送球、泵注,再到保压、循环排空,它都能自主控制,全部自动完成,极大提高设备使用效率。

以前,这些作业都需要工人亲自上手,现在,操作人员只要花5秒钟,完成 “导入施工设计 + 点击开始” 这两步,系统就能自动接管全场。施工参数、流程进度,都能清清楚楚地可视化展示出来,作业信息一看便知。

更厉害的是,系统里还嵌入了施工异常决策模型。在压裂过程中,一旦出现异常工况,它能自动识别,还能自己拿主意,分析作业信息和设备健康状况,给所有压裂设备自动分配排量,实现智能巡航控制。

简单来说,这就好比有上百位经验丰富、干了几十年的老师傅组成的专家团在操作指挥,关键是不用开会讨论,瞬间就能做出决策。这让石油装备如同真正拥有了一颗会思考的 “最强大脑”。

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杰瑞发布的智能化井场解决方案,在几天内吸引了数千人驻足观摩

02“笨办法”让AI落地生根

好的产品绝非偶然天成,而是精雕细琢出来的。杰瑞的智能化井场,也是如此。

早在 2020 年,杰瑞便敏锐地察觉到 AI 领域的巨大潜力,毅然开启了在这一领域的布局。彼时,尽管集团清楚在 AI 研发上的投入可能很长时间都看不到产出,但他们坚信未来是能够带来回报的。

在接下来的四五年间,杰瑞基于战略规划与市场研判,稳步投入亿元级别的研发资金。面对不同专业领域的人才缺口,杰瑞积极拓宽引才渠道,吸引了各方精英汇聚,搭建起了一支专业过硬的研发团队。

不过,AI 与石油装备的跨界融合,远比预想的要艰难得多。

我们都知道,石油装备运行的工况极为复杂,像柱塞泵共振频率调控、井下工具耐腐蚀设计等关键环节,充斥着大量难以精确量化的经验参数,这些“老师傅的手感”往往存在于现场工程师的直觉中与多年积累中。

这就导致了两者融合过程中的核心矛盾:AI数字化专家缺乏现场工艺认知,而熟悉石油装备的业务专家又难以驾驭前沿算法。

为了攻克这一难题,杰瑞的工程师决定用 “笨功夫” 撕开技术落地的突破口。

简单来说,就是让数字化专家长期扎根石油装备作业现场,跟随石油业务专家,积累工艺认知与现场实操经验;与此同时,工程师们也积极学习数据标注、特征工程等数字化技能。

而作为石油行业的头部装备制造商,杰瑞有着得天独厚的优势。他们拥有全套的设备制造能力,掌握着核心部件运行的关键数据,这些犹如一道坚固的护城河,为AI模型开发提供了大量的数据样本。

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连续油管作业车、智控大功率固井车、阿波罗涡轮压裂车、氮气发生设备等高端石油装备制造能力,为杰瑞开发智能化井场解决方案赢得先手优势

以设备状态监测大模型为例,杰瑞派出数十名工程师,在现场进行设备使用情况调研、多维数据采集、清洗和分割,以及部署后的反馈验证,最终实现了现场故障的精准定位和判断。 

正是凭借这种双向奔赴的“笨功夫”,杰瑞硬生生把老师傅们的“手感经验”转化为算法,让 AI 在石油装备领域落地生根。

03 做接地气的井场黑科技

油气行业向来挑战重重,难题一个接着一个。

AI 作为当下炙手可热的新兴技术,当它涉足钻井采油这一传统领域时,难免引发人揣测:它到底是中看不中用的花架子,还是真能派上大用场的硬家伙?

杰瑞智能化井场给出了务实答案:他们要做的不是一个不切实际的 AI 概念,而是接地气、能切实为客户解决当下痛点的实用技术。

以前,井场压裂设备大多是在问题明显暴露后才着手解决。这样一来,井场作业效率将严重受损,生产进度被迫延迟。

为彻底扭转这一被动局面,精准把控设备健康状况,杰瑞的工程师们憋足了一股劲儿,一头扎进智能化、AI 这些前沿技术里,成功打造了“设备医生”——状态检测系统。

这一系统就像给压裂设备装上了"智能听诊器",比老师傅耳朵还灵,在问题刚刚露出苗头时就精准预警,井场可以提前准备配件,制定出详尽的解决方案。

目前,该系统的故障识别准确率已经稳稳达到 97.8%,能极大地避免后续可能投入的大量资金与时间成本。

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高效作业和井场安全,向来是油气行业重点关注的两大核心方向

当解决了设备故障预警监测的难题,杰瑞团队马不停蹄,又把目光转向了解放工人繁重工作这件事上。

以往,井场压裂管汇系统,结构复杂,线路更像一团乱麻。传统的管理方式不仅效率低下,还暗藏安全隐患。

面对这一难题,杰瑞的工程师们下足“绣花功夫”,巧妙地将实时数据和指令整合到统一的仪表中,通过数字化功能,远程实现管汇的智能化管理和控制。 

现在,操作人员只需坐在安全的监控室内,动动手指,就能操作阀门,精准检测阀门的压力和位置,快速确认流程,全程无需踏入危险的高压区。而且,系统还能实时记录作业状态和数据,解决了人工录入数据和二次验证的问题,保障数据准确可靠。

曾经,电驱井场的电缆连接工作,也让工人们苦不堪言。这项工作强度大、耗时久,铺设电缆时,工作人员仿佛在井场“拔河”。

针对这一情况,杰瑞的工程师们反复钻研,琢磨出了空中走线的方案。方案一实施,地面空间被释放出来,人员在井场里可以自由行走,电缆也不用单独存储和运输,铺设和回收这些麻烦事都省掉了。

以一个12台压裂设备的井场为例,线缆连接的时间从50个工时缩减到大约15个工时,效率大大提高。

杰瑞智能化井场实现了管汇、线缆的集约化管理,让井场告别杂乱无章,布局更规整有序

在井场作业里,安全永远是头等大事,这一点杰瑞自然不会忘。

研发团队针对常见的井场安全隐患,像管汇滴漏、人员擅自闯入、火灾等,开发出了井场安全管理系统。它就像个操心管家,能无死角地巡视扫描整个井场,可以第一时间识别人员和设备的风险,实现100%的准确识别。

这套智能组合拳打下来,成效显著。以常规30人的压裂班组来计算,可以将人员数量降低40%,反而工作效率却能明显提升。 

就是这样,一路走来,杰瑞始终坚信 “办法总比困难多”。他们发现问题,解决问题,一路“打怪升级”,对整个压裂井场进行了全方位、高维度的进化。

这种扎根于实际的科技创新,展示出了强大的生命力,跑到了行业的前列。

04 石油业的智变浪潮开始

当前,人工智能席卷各行各业,石油行业更是深深 “拥抱”,借助这股浪潮稳步推进产业升级与转型。

杰瑞智能化井场方案,便是这一变革的生动例证。

2021年,杰瑞状态监测系统样机亮相,这一创新性的系统在柱塞泵上设置了多维的数据监测以及诊断模型,基本上把整个泵实现了全监测。从 2022 年起,样机逐步应用至川庆、长城钻探等各大井场。

在最初推广阶段,操作人员对这套全新的系统持有怀疑甚至排斥的态度,觉得是“花拳绣腿”。可随着时间的推移,大家从半信半疑,到现在完全接纳。一旦智能监测系统发出报警信号,操作人员会毫不犹豫地立刻停机。

不只是国内,杰瑞在2024年还将全新的智能化井场方案带到了北美。

测试中,一个原本每50万冲次周期更换的凡尔体,通过智能监测系统实时监测其健康状态,成功的将其提升到63万冲次按需更换,相当于延长了接近30%的寿命。若将其放在整个井场进行累积计算,一个井场每年有望节省百万级美金。

杰瑞向石油Link 透露,如果将智能化井场类比为自动驾驶技术,那么当前该系统已经达到了L2级的智能辅助能力水平。在一些关键节点,需要专业的压力工程师坐镇指挥,下达指令,随时准备接管,确保整个作业过程的安全与高效。

不过,这才仅仅是石油行业智能化改造的开场。

杰瑞还怀揣着一个更宏大的目标,那就是打造石油装备界的“L4 级”水准。畅想一下,到那时,在理想状态下,智能井场将不再需要人工过多干预,就能实现“全托管”作业,这无疑将彻底颠覆传统的石油开采模式。

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杰瑞集团展台

这一变革不仅是杰瑞这家民营企业在技术上的愿景,它更像是一个信号,预示着整个传统能源行业正深陷一场深刻的“数字重塑”浪潮之中。

未来已来,当曾经那些高度依赖人工驾驭的石油装备,真正变成具备智慧感知与自主决策能力的“变形金刚”,石油行业的面貌将彻底被改变。

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