科技日报记者 操秀英
近日，国务院国资委“基础软件与工业软件专题研修班”学员，到访中国石油勘探开发研究院开展现场教学活动。来自40余家中央企业的青年科技领军人才，通过实地观摩与现场讲解，重点考察了以HiSimPro、FrSmart为代表的油气领域国产工业软件研发与应用的最新成果，深刻感受了中国石油在工业软件关键核心技术攻关与产业化生态建设方面的工作成就。
其中，国内首款具有商业化推广前景的地质工程一体化压裂优化设计软件FrSmart，正以其完全自主可控的核心技术，悄然改变着中国油气勘探开发的格局。
长期以来，压裂技术被誉为打开地下油气宝藏的“金钥匙”，尤其对于我国占比巨大的低渗透和非常规油气资源而言，更是实现效益开发的关键手段。然而，这把“金钥匙”的“导航系统”——压裂优化设计软件，其核心技术却长期被国外垄断。
“没有自主研发的压裂软件，我们不得不依赖国外商业软件。”中国石油勘探开发研究院压裂酸化技术研究所的刘哲感慨万千。她描述了一个让外行听起来像笑话、却让设计人员倍感尴尬的场景：使用价格不菲的进口软件，必须用类似U盘的硬件加密“狗”来解锁，为了节约成本，常常是十几个人共用一个“狗”，工作时到处“找狗”成了常态。更关键的是，国外软件不仅价格昂贵，功能也无法完全满足我国复杂地质条件的需求，遇到问题时，更无法与软件设计师进行有效沟通。
“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”这句掷地有声的话语，深深烙印在每一位像刘哲一样的科研人员心中。2018年，中国石油设立压裂软件预研专题，一场旨在打破国外垄断、实现关键核心技术自主可控的攻坚战正式打响。
研发一款工业级软件，绝非易事。它不是简单的代码堆砌，而是将数十年技术积累和工程实践转化为稳定、高效、易用的产品。
“最大困难是缺乏顶层设计，没有形成面向全局的整体解决方案。”刘哲分析，国内以往的研发多针对特定问题，形成的代码在稳定性、计算效率等方面局限很大，只能成为技术人员兜里的“程序”，无法商业化。
中国石油勘探开发研究院企业高级技术专家杨立峰表示，FrSmart团队从一开始就确立了“地质工程一体化”的顶层设计理念，旨在打造一个多模块数据无缝衔接的一体化平台。
然而，“从0到1”的突破充满了挑战。2021年的一次软件培训，就给团队泼了一盆冷水。原本在内部测试顺利的软件，在50多名来自油田的学员实际操作时，暴露出运行速度慢、稳定性不足等诸多问题。
“用户的反馈是一面镜子。”刘哲说，研发团队秉持“边研发、边应用、边反馈、边迭代”的敏捷开发模式，让软件在油田现场的应用中不断优化。
杨立峰说，正是这种直面问题、快速迭代的精神，推动着FrSmart不断进化。从2022年1月拥有6大功能模块的FrSmart1.0 Beta（单井版）面世，到2023年11月功能扩展到8个模块的FrSmart1.0（平台多井版）发布，再到2025年3月计算精度和速度进一步提升、功能模块增至9个的FrSmart2.0版，软件实现了从“有没有用”到“好不好用”的跨越。
如今，FrSmart软件已突破非平面三维裂缝模拟、复杂人工裂缝模拟等11项关键技术卡点，形成了包含50多项功能的完整工作链，实现了从方案设计到现场决策的无缝衔接。
在深地塔科1井，技术人员应用FrSmart软件开展压裂测试分析，准确获取了储层关键特征参数，为后续压裂方案的设计提供了参考依据。在长庆致密油和西南页岩气压裂作业现场，软件通过实时模拟裂缝扩展过程，辅助工程师更好地判断井下工况，为现场决策提供了有效支持。
杨立峰介绍道，该软件已在中国石油、中国石化、中国海油、延长石油等国内主要油气田企业及科研院所、高校部署安装超过2000套，累计覆盖6万余层段，为保障国家能源安全提供了有力支撑。
（图片由活动主办方提供）
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