以新發(fā)展理念促進石油裝備教育行業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展*

劉洋 侯作富 管鋒 夏成宇 張新紅

長江大學機械工程學院 湖北荊州 434023

0 引言

2016 年3 月5 日，習近平總書記參加上海代表團審議時強調(diào)，在五大發(fā)展理念中，創(chuàng)新發(fā)展理念是方向、是鑰匙，要瞄準世界科技前沿，全面提升自主創(chuàng)新能力，力爭在基礎科技領域作出大的創(chuàng)新、在關鍵核心技術領域取得大的突破。同時，創(chuàng)新發(fā)展居于首要位置，是引領發(fā)展的第一動力[1]。牢固樹立并切實貫徹新發(fā)展理念（五大發(fā)展理念），是關系我國石油裝備教育行業(yè)發(fā)展全局的一場深刻變革，攸關“十三五”乃至更長時期我國發(fā)展思路、發(fā)展方式和發(fā)展著力點，是我們黨認識把握發(fā)展規(guī)律的再深化和新飛躍，豐富發(fā)展了中國特色社會主義理論寶庫，成為全面建成小康社會的行動指南、實現(xiàn)“兩個一百年”奮斗目標的思想指引。對于新發(fā)展理念，很多專家、學者進行過深入的研究。董強等結合十八屆五中全會提出的“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”新發(fā)展理念，主要從新發(fā)展理念各自的時代內(nèi)涵、緊迫性和路徑選擇方面闡述了新常態(tài)下堅持和貫徹新發(fā)展理念做好民族工作的重要性[2-3]。另外，在石油裝備教育教學過程中，引進新的教學理念，提高學生的創(chuàng)新意識[4]，有助于提高國內(nèi)高校教師和學生對石油裝備新產(chǎn)品的設計能力。

本文重點論述了石油裝備教育與企業(yè)行業(yè)的現(xiàn)狀和未來所面臨的各種挑戰(zhàn)，強調(diào)發(fā)揮主觀能動性，從學校領導到教師團隊，提升自我能力，不斷進行產(chǎn)品創(chuàng)新，在競爭中方能立于不敗之地，最終走向卓越。

1 現(xiàn)階段國內(nèi)外石油工程裝備發(fā)展與挑戰(zhàn)

一般來說，石油公司為開采區(qū)塊內(nèi)的油氣資源，通過競爭形式，選擇最優(yōu)的油田服務商和裝備制造商，為其提供油氣勘探開發(fā)服務和設備。油田服務商在接受石油公司的委托后，通過競爭形式，尋找最優(yōu)的裝備制造商為其提供性價比最高的技術裝備。這三類企業(yè)相對職責明確，各把一攤，可充分發(fā)揮在各自領域的優(yōu)勢，通過競爭可采購最優(yōu)的設備和服務，提高油氣開采效率和企業(yè)效益，因此造就了一批技術先進、規(guī)模巨大、利潤率高、國際化經(jīng)營、有歷史沉淀、有國際著名品牌的石油公司、油服公司和石油裝備制造公司。

目前這三類公司的界限不是非常明確，你中有我，我中有你，特別是我國的石油公司全部為國家石油公司，壟斷性強，與國際石油公司有所不同的是，它們既是石油公司，又是油田服務商，有些還是裝備制造商。在這種情況下，石油公司很難采購到最優(yōu)的產(chǎn)品和服務，一定程度上限制和阻礙了我國民營油田服務和油氣裝備制造企業(yè)的發(fā)展。同時，我國油氣技術裝備水平、作業(yè)效率、企業(yè)規(guī)模等與國際大公司存在著較大的差距。

盡管我們現(xiàn)在提倡裝備制造公司向油服公司延伸，走現(xiàn)代化、制造服務一體化的道路，但是石油公司、油田服務公司和裝備制造公司如果業(yè)務交叉過多，處理不好，就會由供貨商變成競爭者，影響彼此間的合作。因此，我們提倡大部分企業(yè)還是要走專業(yè)化道路，只有通過競爭機制，才能促進技術、裝備和服務水平的提高，小圈子內(nèi)的保護永遠不能促進生產(chǎn)力的發(fā)展和技術水平的提高。只有競爭才能促進生產(chǎn)力的發(fā)展。

美國國民油井華高公司是全球最大的石油裝備制造商，可提供油氣鉆采過程中的全系列設備，在全球建有500 個以上的生產(chǎn)、銷售、服務中心，雇傭3.6 萬多名員工，是鉆采設備、集成系統(tǒng)、井下工具及供應鏈解決方案的單一來源，2015 年總收入227.67 億美元。法國德西尼布集團公司包括海上作業(yè)分部、陸上與場區(qū)作業(yè)分部、其他工業(yè)分部三個領域，2015 年總收入128.44 億美元。美國卡麥龍是一個全球領先的流體設備和系統(tǒng)供應商，服務于鉆井承包商、油氣生產(chǎn)商、管線運營商、煉化和其他過程的企業(yè)，產(chǎn)品包括閥門、井口、控制系統(tǒng)、閘板、防噴器、配套系統(tǒng)以及空壓機和渦輪增壓器設備等，2015 年總收入98.38 億美元。挪威阿克公司是全球領先的石油石化服務公司之一，2015 年總收入72.8億美元。

預計到2030 年，中國GDP 將過45 萬億美元，超過歐盟和美國。我國石油化學工業(yè)固定資產(chǎn)投資近年來快速增長，2015 年達到了近2 萬億元，其中油氣勘探開發(fā)投資約占總投資的16%。2015 年僅中石油一家的投資約5 000 億元，其中物資采購金額超過2 500 億元。

2010 年我國一次能源消費量位居世界第一，未來對油氣資源的需求會有巨大的空間，必將促進石油裝備的需求增長。2015 年，ASME 持證企業(yè)747 家（計23 類1 149 張ASME 證書），API 取證企業(yè)1 826 家，分別占全球總數(shù)量的9.8%和39%，均位居世界前列。

2 我國石油工程裝備教育行業(yè)發(fā)展成就

國內(nèi)石油高校，如中國石油大學、西南石油大學、長江大學等高校與石油裝備制造企業(yè)通過合作，已開發(fā)出世界先進水平的12 000 米特深井鉆機及頂部驅(qū)動裝置、鉆頭、螺桿鉆具等產(chǎn)品，還開發(fā)了全液壓鉆機、斜直井鉆機、叢式井鉆機、極地鉆機等；鉆機實現(xiàn)了標準化和系列化，可基本滿足高壓噴射、定向、叢式、水平等先進鉆井工藝的需要，鉆機的設計、制造水平已躋身世界前列。

目前國內(nèi)87%的大中型鉆機、90%的修井機、全部抽油機能立足國內(nèi)制造；通過校企聯(lián)合，高校建立裝備研發(fā)工業(yè)園，一體式服務方式為企業(yè)輸送人才和技術，經(jīng)過10 多年的努力，我國海洋油氣開發(fā)裝備走過了從無到有、從小到大、從近海到遠海、從海況良好到海況惡劣的發(fā)展過程；部分海工設備，如淺水鉆采平臺、海底管線、FPSO 等，從設計、制造到海上安裝一條龍服務已可獨立完成。我國自行建造了30 萬噸世界級FPSO“海洋石油117”，世界先進、亞洲第一的“海洋石油941/942”120 米自升式鉆井平臺，亞洲最先進的八纜地球物理勘探船“海洋石油719”，單吊起重能力居世界第一的7 500 噸起重浮吊船“藍鯨”號，自主研制的1 200噸淺水鋪管船“海洋石油202”，亞洲最大3 萬噸導管架下水駁船“海洋石油229”；具有國際先進水平的14.7 萬～22 萬m3LNG 運輸船、CJ46 型356英尺自升式鉆井平臺已研制成功；世界最先進第六代3 000 米超深水半潛式鉆井平臺“海洋石油981”、同時具備3 000 米級深水鋪管能力和4 000噸級重型起重能力的“海洋石油201”深水鋪管起重船研制成功，總體技術水平和綜合作業(yè)能力在國際同類工程船舶中處于領先地位，標志著我國已躋身世界3 000 米深水油氣開發(fā)俱樂部。

3 石油工程裝備教育與企業(yè)發(fā)展重點創(chuàng)新領域

在易開發(fā)的常規(guī)油氣資源越來越稀缺的情況下，未來油氣資源（包括頁巖氣和可燃冰）開采的難度將越來越大，對勘探開發(fā)技術和裝備及其工具的需求與依賴也越來越大。抓住這個機遇，學校以培養(yǎng)學生對石油產(chǎn)品設計開發(fā)的能力為目的，以新興的石油裝備產(chǎn)業(yè)為導向，保證我國石油石化裝備制造在做實、做強、做優(yōu)現(xiàn)有石油石化裝備的基礎上，根據(jù)國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中的7 個領域23 個重點發(fā)展方向，將重點發(fā)展如下裝備。

3.1 天然氣（含非常規(guī)天然氣）開發(fā)利用裝備

2015年我國天然氣在一次能源消費中的比重為5.9%，遠低于目前發(fā)達國家23.8%的平均水平。我國天然氣消費快速增長。從2003 年的339 億m3增長到2015 年的1 676 億m3，年增幅10.1%～25.6%，2015 年增長15.9%；我國天然氣對外依存度從2012年的25.5%增長到2015 年的31.6%。

我國50 多座天然氣電站總裝機容量為40GW，天然氣發(fā)電裝機容量僅占全部裝機容量（11.47 億kW）的3.5%。我國仍處于管道高強度建設期。我國天然氣管道覆蓋64.7 萬 km2，里程5 萬多 km，是美國的1/10；儲氣庫調(diào)峰能力僅為1.5%，是發(fā)達國家的1/10。

3.2 海洋油氣開發(fā)裝備

根據(jù)相關規(guī)劃，三大油公司“十二五”期間在海洋油氣開發(fā)方面的投資2 900 億～3 600 億元，按設備投資占比25%～30%估算，海工裝備年需求700 億～1 000 億元。中海油在“十二五”期間為增加油氣產(chǎn)能3 570 萬方，計劃投資2 500 億～3 000 億元，其中設備投資800 億～1 000 億元，結構件用鋼91 萬噸，建設海管1 500 公里；計劃未來5 ～10 年將投資1 200 億元購置海油裝備，其中各種平臺70 多座。

按照計劃，中石油在2020 年前投資600 億元新建57 個大型海油裝備，包括深水半潛平臺4 座、自升式平臺11 座、其他各類平臺6 座、海洋工程輔助船36 艘等裝備。中石化在積累淺海開發(fā)經(jīng)驗的基礎上，正著手研究深水開發(fā)事宜，以加快開發(fā)東海、南海北部灣、瓊東南等區(qū)域的油氣資源。

3.3 智能裝備的研發(fā)和創(chuàng)新

油氣資源開采難度的增加、成本的提高、環(huán)境的惡劣等因素，呼喚高性能、高可靠性的智能設備和工具；為提高工作效率，減少事故，需要多參數(shù)、高質(zhì)量的智能裝備；行業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、企業(yè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)型升級、國家倡導兩化融合，離不開附加值高、代表技術水平和發(fā)展方向的智能化裝備。智能裝備包括：智能鉆機及其自動化配套裝置、智能隨鉆錄井測量設備、旋轉(zhuǎn)導向系統(tǒng)、壓裂機組智能控制設備、井下智能工具、智能采油設備等。

3.4 先進節(jié)能環(huán)保裝備

透不過氣的霧霾天和頻發(fā)的環(huán)境事件讓我們思索：以犧牲環(huán)境為代價的粗放式的經(jīng)濟發(fā)展模式值得嗎？能可持續(xù)發(fā)展嗎？中石油和中石化曾因排放指標未達到國家的要求，一度被暫停審批大型石化項目，其節(jié)能減排任務“壓力山大”；綠色制造、再制造（油井管、罐體、抽油桿等）、設備減量化、網(wǎng)電式、雙燃料等輕便、高效、節(jié)能、環(huán)保裝備，油田油氣水分離處理、返排處理與回注等環(huán)保裝備都具有廣闊發(fā)展前景。

4 結束語

目前，油氣勘探開發(fā)過程非常復雜，對鉆采設備提出了越來越高的要求，通過石油高校教師和石油裝備企業(yè)聯(lián)合，給制造商直接提供相關技術服務和整體解決方案，既可改進產(chǎn)品設計、提高可靠性和適用性，又可防止出售最新設備導致的核心技術外泄，還可以提高產(chǎn)品附加值，獲得更高的利潤。行業(yè)集中度不斷提高。為提升業(yè)務協(xié)同效應，尋找新業(yè)務增長點，制造商通過收購行業(yè)內(nèi)企業(yè)，延伸產(chǎn)品鏈，擴大企業(yè)規(guī)模，提高抗風險能力。NOV 從1892 年以來共兼并重組了全球59 家石油裝備專業(yè)制造企業(yè)，其中1996—2007 年的12 年間就兼并了39 家。油氣開采的深度、難度越來越大，環(huán)境和條件越來越苛刻，對石油裝備提出了新的、更高要求，市場對高等級的API 標準產(chǎn)品和非API 標準產(chǎn)品的需求逐年上升。隨著發(fā)展中國家工業(yè)化水平的提高，以我國為代表的發(fā)展中國家依托良好的產(chǎn)品性價比迅速擴大了全球市場占有率。2008 年，我國石油裝備全球市場占有率超過30%，且出口總額逐年遞增。

在新發(fā)展理念中，創(chuàng)新發(fā)展理念是方向、是鑰匙，要瞄準世界科技前沿，全面提升自主創(chuàng)新能力，力爭在基礎科技領域作出大的創(chuàng)新、在關鍵核心技術領域取得大的突破。創(chuàng)新發(fā)展居于首要位置，是引領發(fā)展的第一動力。石油高校教師與學生需要注重創(chuàng)新發(fā)展，更好地應對未來發(fā)展需要。

總之，盡管國內(nèi)市場較大（約占全球的10%）,但以國內(nèi)石油市場為終極目標的企業(yè)永遠做不強，我國石油裝備企業(yè)要做大做強，必須以新發(fā)展理念為方向，與教育行業(yè)互相融合，走國際化道路，對產(chǎn)品進行持續(xù)的創(chuàng)新與改進。