□方春飞
固井是油气钻井的关键工序，固井质量直接决定油气井的作业安全与使用寿命。
当前，国内固井作业主要依靠传统现场作业模式，高度依赖人工现场操作。作业人员长期在高压、高噪声的危险作业区域，完成混浆调节、阀门启闭等一系列工序操作，劳动强度大、安全风险较高，施工质量极易受操作人员作业经验、主观判断等人为因素干扰，施工一致性难以保障。
伴随自动化、智能化技术在石油工程行业的深度落地应用，固井业务正向自动化、智能化方向迭代，以降低现场人员作业风险，削弱人为因素对施工质量的干扰，实现固井施工过程可控、参数可追溯、质量可预判，提升油气井固井作业的整体可靠性。
2022年以来，石油工程技术研究院牵头联合石化机械、华东油气、江汉油田等单位共同研发中国石化固井数智化系统，构建起“云端设计+智能决策+自动控制”的工业级闭环作业体系。
“云端设计”系统是石油工程技术研究院基于石化智云研发的云端固井设计软件和云端数据监测软件，涵盖了固井设计核心功能，具备一键生成固井设计能力，同时具备云端实时预警功能。
边端控制主要由工程院研发的边端“智能决策”模块，工程院、石化机械、华东油气等联合研发的“自动控制”设备及“精准供输”模块构成，“智能决策”模块从云端获取设计数据，自动生成作业指令，统一调度现场所有设备，替代了传统固井作业的现场“总指挥”。
“自动控制”设备由成套的自动化固井装备构成：自动化固井车实现自动混浆，精准完成泵注作业；“精准供输”模块则通过自动供灰、自动供水、自动管汇闸阀，保障物料供给稳定、流程切换顺畅，其中，自动管汇闸阀能够根据工艺流程自动切换高压闸阀，自动释放胶塞，彻底告别了传统固井人员在高压区作业的模式。
三大系统数据互通、闭环控制、协同发力，真正实现固井从“人控”到“智控”的根本转变。
作业现场令人耳目一新。传统固井机器轰鸣、人员密集的场景不复存在，所有操作人员远离高压危险区，在钻井营房内通过屏幕远程监控。中控系统按照预设程序，自动完成混浆、泵送、阀门切换全流程，施工数据实时回传、图表化展示，施工参数与设计方案精准匹配。
下一步，中国石化将推广自动化固井技术规模化落地应用，同时积极攻关L3级半自主式智能固井技术，形成智能设计-自动施工-智能决策-智能后评估全链条智能化固井系统。
（作者为集团公司一键式自动化固井研发和现场试验第一负责人、石油工程技术研究院钻井工程技术研发中心副研究员）