10月19日，江汉石油工程井下测试公司L3级智能压裂完工，技术人员正在智能仪表橇中紧盯施工参数及全流程倒换，严把施工质量关。邓泽轩 摄

智能压裂技术应用于胜利济阳页岩油国家级示范区。李国荣 摄

    □卞晓冰 周 珺 张世昆 付 亮 刘雨涵

    水力压裂是决定非常规油气能否经济高效开发的关键环节。长期以来，压裂施工高度依赖专家技术经验“看曲线指挥”，地下裂缝形态又难以直接观测，改造效果往往只能压后复盘。面对这一行业共性难题，石油工程技术研究院自主研发FracAgent智能压裂系统，以一系列自主创新成果推动压裂从“经验主导”迈向“模型驱动”，并向无人化方向持续演进，走出了一条具有中国石化特色的智能化压裂创新之路。

    创新破局

    让压裂从“靠经验”转向“数据驱动”

    传统压裂设计，技术人员要依据储层历史经验与单井数值模拟反复推演，方案质量高度依赖个人经验。如何让地下看不见的裂缝可计算、可预测、可优化，是智能压裂面临的第一道坎。

    2025年6月，工程院自主研发的“石工卓灵”FracAgent V1.0智能压裂设计及决策系统在京正式发布，标志着中国石化在非常规油气智能压裂设计领域实现了软件自主可控。

    FracAgent聚焦“一基双智”核心功能，基于“一台两仓”架构实现云平台、数据仓库、算法仓的耦合调度，构建起“设计-调控-分析”全链路闭环。在设计环节，系统以“AI大模型＋机理模型”双驱动，开发一键式压裂设计、泵序智能生成、压裂成本秒级核算、经济方案寻优等功能模块，实现从地质建模、泵注程序到压裂成本核算全流程贯通。

    系统支持大模型驱动的段簇、泵序智能生成，以及方案、段、簇多级灵活编辑，工程师在智能生成的基础上可依据现场实际按需微调。在压后分析方面，施工效果评价、裂缝复杂性评价等功能模块形成“设计-调控-分析”数据闭环，让每一口井的改造认识都能沉淀复用、反哺下一口井。

    从应用效果看，一键式方案设计时间缩短至2分钟以内，单井设计提效80%以上。回望研发历程，工程院从早期的压裂模拟软件起步，历经自动化、智能化多轮迭代，逐步构建起覆盖设计、调控、压后分析三大场景的智能压裂软件体系，推动智能压裂技术由“数字化辅助”向“智能化赋能”演进。

    闭环成链

    感知、决策、执行一体贯通

    设计环节解决的是“方案怎么定”，调控环节解决的是“现场怎么调”。传统压裂调控依赖工程师紧盯施工曲线、凭经验现场判断，面对砂堵、压窜等异常工况，往往预警滞后、处置被动。

    FracAgent升级砂堵预警模型，融合多源感知信息，实现软件与压裂车组双向通信，实时数据延迟由23秒压缩至5秒以内，可对砂堵等异常工况进行超前预警。现场测试中，系统实时感知及决策精度超过90%，构建起“感知-决策-调控”闭环技术体系，推动压裂调控从事后分析向超前预警、实时决策转变。

    以砂堵预警为例，系统融合泵压、排量、砂比等高频施工数据与邻井压力、微地震等监测信息，构建异常工况判据模型，实现风险提前辨识、措施自动建议，把过去依赖“老专家盯曲线”的隐性经验，转化为可复制、可迭代的智能能力。

    现场检验

    创新成果在涪陵普光落地见效

    创新的成效，最终要靠现场说话。目前，FracAgent已完成石化智云部署，在位于江汉油田涪陵页岩气田、中原油田普光气田、西南油气田丁山区块等的页岩油气平台井开展现场测试应用，累计应用80余口井、1000余段压裂作业，覆盖页岩气、页岩油、致密气等多种非常规油气藏。

    对标专家设计方案，FracAgent在段簇、规模等8项主要设计参数上符合率超94%。在中原油田普光区块铁北1侧HF井压裂施工中，系统提前30秒预警砂堵风险，现场及时降排量，避免了两次砂堵，验证了系统的实时预警与调控能力。现场技术人员表示，过去靠经验看曲线指挥，如今靠模型模拟预判，压裂更精准、更高效。

    智能压裂是一场覆盖感知、决策、执行全链条的系统性工程，技术成熟度将沿“自动化-半自主-全自主”阶梯稳步演进。当前，FracAgent已迈上L3级半自主智能的台阶，正向L5级全场景自主决策压裂作业目标迈进。

    从技术演进趋势看，全球智能压裂正由单点自动化向全链条自主闭环方向发展，数字孪生、神经网络、闭环控制等前沿技术与压裂工程深度融合，将推动压裂作业由传统的“盲压”向精准预警调控转变。随着多源感知、大模型、边缘计算等技术持续突破，压裂决策智能体、智慧压裂指挥中心等新形态将逐步成熟，推动压裂作业从“人机协同”走向“机器主导”。在“人工智能+”行动与新一轮科技革命的双重驱动下，智能压裂有望成为油气行业新质生产力的典型代表，为非常规油气规模效益开发持续注入新动能。