湖北日报全媒记者 王丙全 通讯员 周栎 肖敏 马优铭
50多年前,我国在江汉地区开展石油大会战,始建于甘肃兰州的四机公司南下荆州,制造石油钻井开采装备。
历经半世纪风雨,荆州石油石化装备产业不断发展壮大,形成“三集群两基地”——以四机公司为龙头的油气装备制造产业集群,以长江石化为龙头的石化装备制造产业集群,以嘉华科技、湖北汉科等为骨干的油田化学及智慧油服产业集群,以中石化机械钢管分公司为龙头的油气集输管材生产基地,以长江大学为主的石油石化科技人才培养基地。中石协专家组来荆州考察时说,荆州已经建成全国石油石化装备制造最全面的产业链条。
目前,荆州石油石化装备产业聚集107家规上企业,总产值214亿元,拥有85家国家高新技术企业、2个国家级平台、20家省级平台,多项科研成果位居世界先进水平,产品畅销40多个国家和地区,具有较强的国际竞争力。
钻井装备“油改电”
破解“卡脖子”难题
5月8日,中石化四机石油机械有限公司生产车间内,100多台套红白相间的石油开采装备如同“钢铁巨人”矗立其中。3个月后,其中30多台套将运往芜湖造船厂,组装成国内首艘全电驱集成式压裂船。
“这套系统研制历经7个月,推倒重来2000多份图纸。”公司副总工程师汪承材说,这是国内钻采装备“油改电”成果首次运用到海上作业。
长期以来,国内油气钻采装备采用柴油驱动,发动机、变速箱、底盘等三大核心部件均依赖国外进口。制造一台柴油压裂车需要资金近千万元,其中多半都用来购买三大核心部件,成本高、周期长,国内制造企业利润被严重挤压。
经过多年科技攻关,四机公司在压裂、固井、修井等核心开采装备上率先实现“油改电”,并在“十三五”期间推广应用,其中电驱压裂、修井装备处于世界领先水平。2020年5月,由四机公司自主研发的世界首套5000型一机双泵电动压裂装备,在重庆涪陵页岩气田正式投入使用,创下国内单机组单日压裂新纪录,标志着国内压裂装备成功破解“卡脖子”难题。曾经被西方国家垄断的中东等高端市场,也逐渐被打开。
随着油气勘探开发降本增效、节能降碳快速推进,钻井装备“油改电”成为必然趋势。汪承材说,电驱压裂车功率大、噪音低,可以24小时作业,比柴油压裂车成本降低过半,效率提升3倍以上。
四机公司还是试制出首台国产全电驱修井机的企业,也是目前国内生产、出口修井机数量最多的企业,率先研制出4大类、7大系列电驱自动修井作业装备,推广应用至30余个国家和地区。今年3月,第24届中国国际石油石化技术装备展览会上,该公司自主研制的新能源自动化修井机荣获创新金奖。
钻井液“水替油”
掀开页岩气开发新篇章
荆州嘉华科技有限公司实验室内,研发人员将一瓶暗黄色黏稠液体缓缓倒入计量杯中。“这是公司生产的多功能基液,是钻井液‘水替油’的关键成分。”长江大学石油工程学院教授、嘉华公司董事长许明标介绍,钻井液是油气钻井中必不可少的“流动血液”,能起到带出岩屑、冷却钻具、平衡井下压力等作用,常用的分为水基、油基等类型。
2011年国内页岩气开发刚起步,钻井液技术被国外垄断。重庆涪陵页岩气田从国外引进油基泥浆技术,由于地层差异出现“水土不服”:通井困难,下套管困难,费用居高不下……
许明标团队迎难而上,历时9个月攻关,成功研发出国内第一套现代油基钻井液技术,成本比国外降低一半。油基钻井液在应用中存在安全、环保等诸多风险,许明标又潜心探索钻井液如何“水替油”。
2023年8月,重庆涪陵页岩气田宣布,一种页岩超滑水基钻井液技术投用,作业效果明显优于前期油基钻井液,成功破解岩层垮塌等问题,成为页岩气水基钻井液重大技术突破。
“相比国产油基钻井液,这种水基钻井液节约30%成本,绿色环保。”许明标说,水基钻井液技术已运用到国内40多口页岩气钻井中。
近两年,许明标团队研发出钻井液调理剂,进入试用阶段。他说,钻井液使用调理剂能快速恢复性能,无需重新更换钻井液。
输送管“油转氢”
老牌工厂挺进新能源赛道
中国石化机械钢管分公司是国内油气管道制造骨干企业,产品出口沙特、科威特、智利、菲律宾等30多个国家和地区,近三年新增订货单年最高突破30亿元。
建厂之初,中国石化机械钢管分公司便瞄准大口径、长距离油气输送管道市场。2000年“西气东输”工程启动,需要1016毫米大口径X70钢管,国内企业无法生产。公司历时4个月破解技术难题,成为国内首家成功完成该型号钢管国产化试制的企业。20多年来累计为2万多公里“西气东输”管线提供25.6万吨钢管。
螺旋焊管生产车间内,卷管成型工程师田飞正在为新一轮大口径钢管生产做准备。他说,钢管尺寸越大,管径精度越难把握。如今管径提升至2032毫米,管径误差依然要控制到1毫米以内。
当下国内氢能产业快速发展,中国石化机械钢管分公司立足新能源产业发展趋势,聚焦输氢管材产品,开展输氢管道技术调研与研制。
公司副总工程师蔡小青说,输氢管道可以实现大规模、长距离输送氢气,安全高效。我国现已陆续启动“西氢东送”“北氢南输”“海氢上岸”示范工程,输氢管道研制尚处于起步阶段,这为企业发展带来巨大机遇。
相对传统油气运输钢管,输氢钢管对原材料质量、制管工艺、钢管性能和表面质量等标准要求更高。近年来,公司对标国内外先进制管企业,先后投入近2亿元资金实施生产线技术升级改造,提高了装备技术性能。 “截至今年3月,公司生产线已经完成改造,已开发了五种规格输氢钢管,只要国家需要,随时都可投入量产。”蔡小青说。
短评
在自主创新中端牢“能源饭碗”
□ 王丙全
推动能源科技实现高水平自立自强,将关键装备和核心技术掌握在自己手中,是保障国家能源安全的战略前提。
唯创新者进,唯创新者强,唯创新者胜。荆州石油石化装备产业从无到有、从弱到强,一路突破重重技术壁垒,根本原因在于坚持不懈地自主创新。同时也要清醒地看到,荆州石油石化装备产业还存在龙头企业不多、大部分企业自主创新能力不强、数字化和智能化程度不高、市场竞争优势不突出等短板,培育和发展新质生产力任重道远。
近年来,荆州将石油石化装备产业纳入11条特色产业链重点发展,聚焦战略新兴产业加快转型升级,促进了一批中小企业发展壮大,一批重大装备产品达到国内、国际领先水平,推动了石油石化装备及油服产业链做大做强。
未来已来,时不我待。面对新能源、新材料等战略新兴产业发展机遇,荆州石油石化装备产业加速跑起来!