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圣彼得堡矿业大学暑期实习学生参观中国石油大学(华东)实践中心及海油工程青岛公司

Стажировка в UPC / Лаборатория
© Форпост Северо-Запад

正在青岛中国石油大学(华东)参加暑期实习的圣彼得堡矿业大学学生,参观了该校主要实践教学中心,该中心实验室再现了石油天然气工业企业的全部实际生产过程。圣彼得堡代表团还考察了海洋石油工程(青岛)有限公司的运营特点,该公司隶属于中国海洋石油集团有限公司(CNOOC),专门为海上油气田开发项目生产海洋油气工程装备。

中国石油大学(华东)的办学理念是理论与实践相结合:校园内设有多个专业实践教学基地、油井和旋转泵组。该校共有80个问题导向实验室,其中重点实验室涉及深层石油地质与自然地理、重质油、储层地质及非常规油气藏开发等领域。

中国石油大学(华东)参与了国家重点科技项目“深地”工程(超深层钻井与资源开发)。该计划提供数十亿补贴和基金,支持在极为复杂的碳质和页岩油气田进行钻井作业,学校是该项目的主要科研基地之一。项目目标是研究地球深部,保障国家能源未来。在该项目框架下,正在研发中国首台15000米超深层智能钻机。项目由中国地质科学院牵头,联合多所高校、研究机构和企业共同实施。

Нефтяная платформа
© Photo by Sheng Hu on Unsplash / Нефтяная платформа

2025年夏季,中国石油大学(华东)代表团曾访问圣彼得堡矿业大学,旨在促进两校在地球演化及深部地质过程综合研究领域的合作。矿业大学钻井队曾参与南极沃斯托克湖的钻探作业。目前,科米共和国境内的季曼-伯朝拉油气省正在进行超深层钻井,设计井深8000米,目标是研究地球成因并探明可采自然资源的新储量。

双方确认了对学术交流、联合发表论文以及在地球化学、钻井、提高采收率和原料加工等领域开展研究的共同兴趣。中国石油大学(华东)副校长戴彩丽特别关注了关于深层超深钻探联合项目的提议,并表示相信“两校工作团队在该领域的合作将对两国都极为重要和有益”。矿业大学代表团则于去年9月访问了中国石油大学(华东),圣彼得堡的来宾详细了解了该校基础设施及同行们的科研方向。

циндао
© Форпост Северо-Запад / Учебный буровой полигон в Китайском нефтяном университете в Циндао
Циндао
© Учебный буровой полигон в Китайском нефтяном университете в Циндао / Наталья Таран

中国石油大学(华东)研究的基础科学问题之一,是石油的成因——生物成因说与非生物成因说。生物成因(有机成因)理论认为石油源于古代动植物遗骸,而非生物成因(无机成因)理论则认为碳氢化合物由地球深部地幔中的矿物和气体合成。中方实习负责人、中国石油大学(华东)国际教育学院副院长俞继仙向圣彼得堡代表团介绍,生物成因理论受到了质疑,因为在深度超过1万米的超深井中发现了天然氢和碳。

“石油的非生物成因是可能的,因为氢和碳在高温超高压条件下结合,从而可能形成石油。这一点已在实验室条件下得到证实,但此类碳氢化合物的生成只能在极端条件下发生。因此,生物成因理论正受到质疑。也许在未来10年内,石油的非生物成因将被证实。同时,我认为生物成因也依然存在,但这适用于埋藏深度不那么大的油藏,因为大多数油气勘探正是基于这一理论。而对于更深的油气藏,非生物成因的可能性更大。”俞继仙解释道。

Юй Цзисянь
© Форпост Северо-Запад
Юй Цзисянь
© Форпост Северо-Запад

油气勘探开发工业虚拟仿真实验中心是该校培养油气行业工程师的重要实践基地。在这里,学生可以在接触真实的石油设施、昂贵设备和复杂作业环境之前,先行演练操作技能。

中心入口处迎候学生的是一个精细的第六代深水半潜式钻井平台模型,该平台可钻探深达12000米的井。实际钻井平台比模型大30倍,建造于十多年前,目前在南海作业。这是中国首座完全采用自主技术建造的钻井平台。

Макет буровой платформы
© Форпост Северо-Запад

中心设有一系列实验室。圣彼得堡学生参观了配备运行中的金属3D打印机的增材制造车间,以及数控激光切割机、数控车床和数控铣床。

3D принтер
© Форпост Северо-Запад
Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад
Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад

在中心的钻井工程虚拟仿真实验室,学生学习钻机结构、井控系统和钻井液循环系统,并自主模拟标准及复杂的非标准钻井模式。固井模拟实验室再现了固井车、水泥头和套管系统的工作过程。井下作业实验室涵盖修井、恢复生产、地层处理和压裂等作业——由于所有过程均在地下进行,完全无视觉监控,该实验室通过可视化方式展示修井设备、压裂机组、压裂车和井下工具的工作状态。油气开采实验室研究自喷式和机械式采油方式,包括杆式泵、潜油电泵和螺杆泵等装置,配备了采油树、泵组和油管柱的虚拟模型。还有一个实验室专注于油气集输:该模块模拟从井口采集产物、油气水三相分离、流量计量、脱水、原油稳定到干线输送的全流程。

Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад
Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад
Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад
Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад

“参观中心让我们得以将大学课程中学到的理论知识与实际工程解决方案进行直观对比,这些方案正在中国石油工业中应用。实验室和模拟器的装备水平之高令人印象深刻——类似设备在俄罗斯高校中通常只在行业研究所才能见到,而非在学生的校内实训基地。数字化技术的整合程度也很高:几乎所有实验台都配有远程监控和数据存档模块,这符合现代工程培养的要求。”石油天然气田开发与运营系二年级学生马特维·瓦西里耶夫表示。

中心展示的所有模块均通过统一的云虚拟仿真平台连接,该平台于2013年投入使用。平台基于Linux服务器系统构建,支持远程教学、在线实验预约、多媒体互动和测试。系统实现了五种教学形式:抽象理论可视化、工业设备仿真、工艺流程演练、装配训练。这使得高质量、安全、可重复的工程师实践培训成为可能,且无风险和巨大的物质成本。

Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад
Лаборатория UPC
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Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад
Лаборатория UPC
© Форпост Северо-Запад

“中心配备了专业的VR平台(KAT VR系统),可让人完全沉浸于虚拟环境中。参与者可以在虚拟工业设施中物理移动,与设备互动,在接近真实的条件下学习工艺流程。中心还有大量任务式模拟器。屏幕上模拟灭火、储罐泄漏及其他紧急情况的场景。学生扮演操作员或救援人员,按照明确的行动步骤操作。大型屏幕展示电动机及其他设备的3D模型,可研究其内部结构,进行虚拟拆装并选择合适的工具。这为操作昂贵设备提供了宝贵经验,而无需承担实物损坏的风险。”机械工程系研究生玛丽亚·叶菲莫娃解释说。

Offshore Oil Engineering
© Форпост Северо-Запад / Offshore Oil Engineering в Циндао

海洋石油工程(青岛)有限公司专业生产各类海上采油平台,从固定式到半潜式均有涉及。建造一座此类平台平均耗时约3.5年,比竞争对手快一年。生产总面积超过120万平方米,员工超过1.6万人,码头岸线长达1645米。工厂年产量达30万吨。

“作为一名学生,我特别感兴趣的是,这里的所有关键部件和结构均为中国国产。而且,公司代表提到其产品已成功供应俄罗斯,特别是用于亚马尔项目。我们还讨论了该公司与大学的联系:很大一部分工程技术人员和管理人员都是中国石油大学(华东)的毕业生。不过,在校企合作模式上有一个显著差异:与我们习惯的模式(学生在大型生产基地进行必修的暑期或毕业实习)不同,该公司不接收实习学生。这种大学与产业融合的差异让我觉得很有趣:大学在这里充当了强大的人才输送方,但实习本身被排除在组装生产之外,这与我们的实践导向体系有所不同。”基础工程教育研究所一年级学生维克多利亚·罗斯捷梅希娜表示。

圣彼得堡学生参观了钻井平台、陆上设备和风力涡轮机的模型,从这些模型上可以看到结构设计、部件布局和系统交互逻辑。基础工程教育研究所一年级学生米哈伊尔·叶尔马科夫指出,这些模型展示了实际工程方案如何体现在大型设施的布局、载荷分配和部件力学中。此外,矿业大学学生还了解了焊接技术并参观了焊接车间,企业还详细介绍了安全规程。

Offshore Oil Engineering
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Offshore Oil Engineering
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“上部模块和船体建造——用于浮式油气生产、储存和外输系统——是青岛企业的主要专长之一。中海油已成功在世界多国(中国、澳大利亚、巴西、沙特阿拉伯、阿联酋、俄罗斯等)完成了平台的安装和施工项目。令人惊讶的是,在相对较小的平台上,居然能容纳近乎完整的油气初级处理全流程,从而确保采油平台的能源自给自足。因此,在人工智能积极推广的背景下,未来在俄罗斯实现无人平台完全可能,特别是位于亚马尔-涅涅茨自治区的‘北极LNG-2’平台。”矿物加工系三年级学生阿尔卡季·根金(学习天然气能源载体和碳材料化工技术)强调道。

“由于该地区的特殊性,需要能抵抗地震和风暴的设施,这增加了设计难度。在其20年的发展历程中,该公司已成功向世界各地供货,包括向亚马尔半岛提供采用北极级联技术的天然气液化设备。公司的一座平台——Penguin FPSO——每年可处理约150万吨石油,并具备深水钻井能力。”学习油气田机械与设备专业的二年级学生纳扎尔·普鲁金补充道。

中国石油大学(华东)的研究成果已应用于中国两口超深井的建设——珠江口海域的“A1H”井(2024年)和塔里木盆地的“深地塔科1井”(2025年)。“A1H”成为中国最深的海上钻井、水平钻探纪录保持者,也是中国首口自主设计建造的大位移井。“深地塔科1井”成为亚洲地区第一垂深井,并位居世界第二深井,井深达10900米,位于塔里木盆地。除寻找油气资源外,该井还用于研究地球演化和深部地质。钻探证实塔里木盆地在地下1万米深处具有油气资源潜力。该井穿透了12个地质层位,抵达了距今5.4亿年的地层。