潜心研发油气资源开发装备打造高端智能绿色产品济柴动力——油气动力装备制造的济南力量

　　对于中国石油集团济柴动力有限公司，济南人并不陌生。企业于1920年建厂，命名为华丰机器厂，后改称济南第一机器厂、济南柴油机厂，曾是济南机械工业的龙头。1964年，企业归属石油工业部领导，成为一家中央驻鲁企业。现在的济柴，是中国石油集团直属的动力装备研发制造服务企业。成立103年来，济柴为中国石油工业的进步和地方经济的发展贡献了力量。

　　“把装备制造牢牢抓在自己手里，努力用我们自己的装备开发油气资源。”济柴践行嘱托，以发动机、压缩机、智能加注产品和新能源业务为主导，产品服务覆盖石业内部、外部和海外“三大市场”，不断延伸产业链，保障国家能源安全。

　　在新疆，济柴175发动机为我国首口万米科学探索井“深地塔科1井”钻探提供较为可靠动力。

　　油气钻探当前所用钻机大多为电动钻机，使用电网电源和发电机组电源双动力保障，在电网覆盖不到的地区使用发电机组供电。在深井钻探领域，济柴生产的175发动机带动的发电机组是目前国内为数不多满足应用需要的产品。

　　济柴深耕石油钻探领域长达60年。自2009年开始，企业全方面开展175发动机研发攻关，紧盯电动钻机、压裂车“两用途”，围绕客户的真实需求，强化科研创新。2016年，8台济柴175发动机分别在新疆大漠和内蒙古戈壁完成工业性试验，产品各项性能指标均达到或超过国际水平。目前，175发动机已占据国内电动钻机发动机市场增量的82%，是济柴在石油钻探动力市场的“拳头产品”。

　　虽然如此，济柴175发动机核心零部件之一的增压器一直依赖进口。“往往因为这一个零部件，生产无法正常进行。”企业相关负责人表示。

　　为解决增压器依赖进口问题，济柴持续开展国内供应商的找寻。找寻厂家、技术对接、厂内验证、现场验证，形成工作闭环。这是一个长期的过程，仅现场验证这一项，产品要在西北、东北等地区验证1000小时以上。

　　“国产化是很严肃的过程，不但不能降低产品性能，且要追求更高标准。我们目前使用的增压器与进口增压器相比，同等工况下，进气压力提升、排气温度降低幅度均在5%以上。”济柴陆用发动机研究所工程师赵斌说。此外，济柴175发动机产品还拿到了非道路“国三”排放证书。

　　目前济柴175发动机配套零部件国产化率近95%。“提升产品国产化率，一种原因是保证了关键生产周期不受制约，另一方面降低了产品成本。我们万米深井钻探动力将更有保障。”济柴陆用发动机研究所副所长付化利说。

　　如今，随着济柴175发动机在稳定性、清洁性、经济性方面优势增大，产品销量提升，慢慢的变多的海外市场客户喜欢用中国造。

　　在我们的传统认知里，二氧化碳是工业废气，但是在石油工业中，二氧化碳可以变“废”为宝。

　　石油存在于岩石孔隙之中，是从岩石里面“榨”出来的。通常开采石油时会向地层注水，用水把石油从孔隙里面“挤出来”。但在一些低渗透油层中，孔隙太小，需要极高的压力才能把水注入进去，开采困难。超临界二氧化碳(二氧化碳在高压条件下超过其临界压力时接近于液态)，比水的“黏度”低，更容易钻入孔隙，遇到低渗透油层，它就能大显身手了，这也就是目前正在加快速度进行发展的二氧化碳驱油技术。

　　然而核心设备超临界二氧化碳压缩机技术难度极大，国外一直垄断相关关键技术。为填补国内空白、实现装备自立自强，济柴成都压缩机分公司自2015年开始持续开展项目攻关，通过与国内外厂家技术交流、引进成橇技术、深入调研成熟产品、加大产品设计制造创新性研究等途径，一举攻克二氧化碳压缩机技术难题，掌握机组产品设计制造关键技术。2018年11月，济柴第一代二氧化碳超临界注入压缩机组在海南福山油田应用。

　　在此基础上，济柴进一步攻关CCUS(即碳捕捉)全产业链二氧化碳压缩机技术，并从2021年开始，深度参与到中国石油集团重大科技专项“二氧化碳规模化捕集、驱油与埋存全产业链关键技术探讨研究及示范”项目之中。依托吉林油田CCUS-EOR百万吨级示范工程，对标进口机组和产业要求，济柴压缩机分公司延伸攻关，开展第二代CCUS二氧化碳超临界注入压缩机组产品研制，掌握了50兆帕高压和4500千瓦大功率CCUS二氧化碳超临界注入压缩机组的设计制造技术。

　　经过项目团队夜以继日奋战，今年4月19日，济柴首台套第二代CCUS二氧化碳超临界注入压缩机产品28兆帕高压二氧化碳超临界注入压缩机组研制完成，并发往吉林油田应用现场。这标志着济柴“全产业链二氧化碳压缩机研发”取得重大进展。

　　该机组目前正在开展1000小时工业性试验，机组运行的进气压力达到1.96兆帕、排气压力20.9兆帕，每日注气10.5万标方，设备运行良好，项目验收指日可待。产品大规模量产投用后，第二代CCUS二氧化碳超临界注入压缩机组有望实现对同类进口产品的全面国产化替代。

　　未来的加油站什么样?中国石油集团多年前提出综合能源补给站的概念并正在加紧布局，在补给站可以为车辆提供加油、加气、充电、加氢等综合能源补给，补给站将提供智能化、无人化服务。

　　作为中国石油集团所属的动力装备研发制造服务企业，济柴担负着为加油站提供智能加油设备的使命，目前公司智能加油项目不断突破，加油机器人是其中之一。济柴智控成套分公司加油机器人项目部李晓鹏说，“我们已实现对近30款车型的自动加油作业，未来还会适应更多车型，实现机器人加油、加气、加氢、充电，为综合能源补给站建设提供实践支持。”

　　此前，中国石油济南第73加油站进行了上百次测试，加油机器人能自主实现对适合车型的加油，成功率极高。当前，济柴加油机器人项目部正在为中国石油遍布全国各地的综合能源补给示范站提供加油机器人产品，消费者到相关示范站已能体验到机器人加油。“作为新生事物，加油机器人未来应用场景将更科学，期望消费者更多参与，这将推动加油机器人研发加速。”李晓鹏说。

　　从一开始，济柴加油机器人就注重自主研发。“加油机器人完成了与加油机、站控系统、移动端APP信息平台的系统整合，实现了多车型客户端下单全自动化加油功能。”济柴智控成套分公司加油机器人项目部李治朋说。

　　近年来，济柴依托科研积累，顺应装备制造业发展的新趋势，瞄准智能控制方向，推进传统产品智控化和原生智能产品打造，为企业提质增效和提高石油装备水平加快探索。

　　未来，济柴将围绕氢压缩机、清洁燃料燃烧、智能加注业务等“未来产品”加紧试验、稳步推进，以实际行动助推国内领先、国际一流动力装备百亿企业建设。

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