成都理工大学研发出全国首套井下燃爆压裂机器人

7月3日，记者从成都理工大学获悉，该校地质工程一体化及装备团队研发出全国首套井下燃爆压裂机器人，该机器人可为解决小空间、低信号等复杂环境井下作业难题提供新路径。

目前，我国油气勘探开发已由传统中高渗油藏环境，发展到低渗透直至致密等非常规资源环境，资源开采难度增大，亟须创新水平井智能化开采及燃爆压裂设备。面对这一挑战，成都理工大学能源学院（页岩气现代产业学院）副院长朱海燕带领研发团队，成都理工大学研发出全国首套井下燃爆压裂机器人利用学科优势和优质实验平台，围绕井下机器人技术、结构、信号控制等方面，进行重点突破。

机器人进行燃爆压裂作业示意图。受访者供图

研发中，团队首次将水平油气井下牵引机器人与“靶向爆炸—水力复合压裂方法”结合。“地层越深塑性越强，天然裂缝越不发育，怎么在初期造出比较复杂的裂缝，让它尽可能压出更加复杂的裂缝？我们想到通过液体炸药，对它进行爆破，再进行水平压裂，这样既可以降低用水量，也可以提高裂缝的复杂程度。”朱海燕说，新研发的井下燃爆压裂机器人，需要在微小井眼中“撑得住、拖得动、行得稳”，同时保障牵引力、牵引速度等各项性能指标。

为此，团队首创了复杂井筒自适应井下牵引机器人结构，攻克了12厘米直径狭小空间设计的难题，为机器人实现更大的牵引力、稳定控制提供必要基础。为使微小井眼水平井连续油管钻机器人在井下更好控制，团队还研发了能够对钻井机器人的前进速度进行无线远程控制的控制系统。朱海燕说，在该控制系统信号传输方面的研究中，团队开发了基于双向生成对抗神经网络的参数识别与测控系统，攻克了数千米地下信号传输差的难题，实现了信号的实时传输。

“该机器人主要针对非常规油气水平井的复杂井下情况进行压裂的难点，致力于在致密的地层中构建油气的‘高速公路’。”团队成员、成都理工大学能源学院（页岩气现代产业学院）博士生王樵渚表示，井下燃爆压裂机器人实现了油气井下机器人的牵引力、牵引速度等各项性能指标的领先，将为实现储层的充分改造、提高油气开采率提供新思路。

（来源：科技日报）