http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 06:00:20 來源:中國科學報 李惠鈺
我國石油勘探開發應運用大數據、人工智能技術,從跟跑變並跑,再進一步發展為領跑。這是一個宏大的係統工程,需要產、學、研、管全行業的長期共同努力,才能夠最終完成。
2016年,由穀歌公司開發的阿爾法狗(AlphaGo)在一場圍棋人機大戰中獲勝,這隻特別的“狗”迅速讓人工智能(AI)這一概念火遍全球,如今,AI的觸角已經延伸到財大氣粗的石油石化行業。
此前,全球頂級石油公司道達爾正式聯姻穀歌,二者將聯合發展AI技術,為石油、天然氣的勘探開發提供全新的智能解決方案;石油巨頭荷蘭皇家殼牌也與微軟公司擴大合作,在石油行業大規模推進AI的應用。
在石油行業紛紛擁抱AI的大背景下,在6月16日於京舉行的第二屆石油石化人工智能高端論壇上,中國石油大學分別與五季數據、金山雲簽署戰略合作協議,在石油勘探、開發、化工、儲運等數字化轉型方麵進行深度合作,並共建“石油石化人工智能研究中心”,為人工智能學院教學實訓和科學研究提供平台。
五季數據董事長雷濤告訴《中國科學報》,雙方將基於天雲MaximAI人工智能平台提供的算法與算力,共同構建從智能地震速度分析、大數據油藏數值模擬到智能井位優選等智能生產、智能勘探、智能開發一係列石油行業落地場景,打造石油行業AI生態。
石化行業的AI探索
“原來計算機做不到,現在它做到了,這是對我們很有吸引力和創新的事情。”這是中國石化信息化管理部副主任李劍鋒對AI的直觀感受。
實際上,早在2012年,中國石化就提出了智慧石化的願景,希望打造全產業鏈的智能化。當AI鋪天蓋地地湧來時,中國石化也根據自己的項目做了各方麵的AI試點,加強信息化建設和整體的頂層設計。
李劍峰表示,AI核心的技術主要有機器學習、自然語言處理、計算機視覺、機器人、傳感器等方麵。其中,計算機視覺在石油行業的應用比較多,比如當工作人員進入煉化的危險區域時,可以用於安全帽識別;煉廠裏的攝像頭,可以提前發現很小的火苗;原油泄漏之後溫度發生變化,利用紅外熱敏發現圖像並進行識別;在長輸管線上一旦發現有人或車闖入會及時報警等等。
在機器學習方麵,中國石化將其用於煉廠,產生的效益也很明顯。“yigeluzi,jinliaodapeihelidehua,chanchujiugao。xiangchanshengqiyouhaishichaiyou,yedoukeyikongzhi,zhegebilizenyangtiaozheng,keyitongguojiqixuexi,jiyujianmoranhoufenxi。”李劍峰說。
另外,中化集團能源科技ITfuzerenliuhuizhichu,shihuadelianhuazhuangzhigongyifeichangfuza,huoxujingshougaowengaoya,qieyiranyibao,jingchangyinweishebeichangshijianyunzhuan,daozhianquanguzhang。biruzaochengxielou、爆炸,特別是停車、停產導致經濟損失和安全問題,通過AI技術則可以進行定位設備的工況和趨勢預警。
“設備智能診斷係統用技防代替人防,以前需要人24小時監控,而AI技術則可以自動對設備進行預警,或發現故障進行報警。”劉輝告訴記者,利用AI技術可以提高設備故障檢測的可靠性並提升效率,從而降低管理人員的知識儲備要求。
中海油也試水AI並取得了很好的成效。中海油信息化部總經理王同良表示,中海油通過建設開發實時決策係統,構建起以井為中心、井(jing)場(chang)與(yu)基(ji)地(di)多(duo)學(xue)科(ke)協(xie)同(tong)作(zuo)戰(zhan)的(de)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)平(ping)台(tai),有(you)效(xiao)節(jie)省(sheng)了(le)鑽(zuan)井(jing)時(shi)間(jian)。另(ling)外(wai),中(zhong)海(hai)油(you)通(tong)過(guo)建(jian)設(she)海(hai)上(shang)無(wu)人(ren)平(ping)台(tai),推(tui)動(dong)台(tai)風(feng)模(mo)式(shi)常(chang)態(tai)化(hua),能(neng)夠(gou)在(zai)台(tai)風(feng)到(dao)來(lai)時(shi)機(ji)器(qi)繼(ji)續(xu)生(sheng)產(chan),從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)產(chan)量(liang)。目(mu)前(qian),中(zhong)海(hai)油(you)已(yi)經(jing)試(shi)點(dian)兩(liang)座(zuo)海(hai)上(shang)平(ping)台(tai)無(wu)人(ren)化(hua)改(gai)造(zao),改(gai)造(zao)後(hou)每(mei)年(nian)僅(jin)操(cao)作(zuo)費(fei)就(jiu)可(ke)節(jie)省(sheng)800萬元。
直擊油氣勘探痛點
對油氣田地質情況進行描繪與分析,是油氣勘探開發過程中最為重要,也是最有難度的環節之一。盡管目前石油行業已能借助電纜測井、三維地震、油藏模擬等技術描繪並分析油氣田地質情況,但這一係列技術仍然存在很大缺陷。
在zai采cai集ji地di質zhi數shu據ju的de過guo程cheng中zhong,很hen難nan保bao證zheng數shu據ju不bu出chu現xian任ren何he差cha錯cuo。用yong並bing不bu完wan美mei的de數shu據ju建jian立li的de地di質zhi模mo型xing,始shi終zhong存cun在zai誤wu差cha。而er若ruo油you氣qi田tian的de地di質zhi情qing況kuang過guo於yu複fu雜za,這zhe種zhong誤wu差cha將jiang使shi得de工gong程cheng師shi根gen本ben無wu法fa建jian立li可ke用yong的de油you氣qi田tian地di質zhi模mo型xing。
“地球物理是地質家的眼睛,跟醫學的CT是一樣的,是對地學結構進行成像。”中國石化勘探專家董寧表示,“目mu前qian的de目mu標biao越yue來lai越yue往wang深shen層ceng,構gou造zao也ye越yue來lai越yue複fu雜za,整zheng個ge介jie質zhi非fei均jun質zhi性xing也ye越yue來lai越yue強qiang,而er這zhe些xie地di質zhi又you是shi勘kan探tan開kai發fa的de主zhu要yao目mu標biao,如ru果guo地di下xia的de信xin號hao看kan不bu清qing,則ze將jiang嚴yan重zhong製zhi約yue勘kan探tan開kai發fa的de整zheng體ti進jin程cheng。”
中zhong國guo石shi化hua物wu探tan技ji術shu研yan究jiu院yuan首shou席xi專zhuan家jia魏wei嘉jia也ye表biao示shi,對dui於yu整zheng個ge油you氣qi勘kan探tan開kai發fa過guo程cheng而er言yan,需xu要yao在zai一yi個ge很hen複fu雜za的de地di表biao環huan境jing下xia進jin行xing地di震zhen勘kan探tan,勘kan探tan的de地di質zhi目mu標biao又you具ju有you複fu雜za的de構gou造zao。從cong儲chu層ceng角jiao度du來lai講jiang也ye是shi複fu雜za的de,有you碳tan酸suan鹽yan的de儲chu層ceng、焦炭的儲層,還有頁岩氣、煤層氣等儲層,同時在開發過程中又會產生複雜流體的變化。
“目mu前qian無wu論lun開kai發fa到dao什shen麼me程cheng度du,對dui地di下xia開kai采cai而er言yan總zong還hai有you很hen多duo不bu到dao位wei的de地di方fang。以yi地di震zhen技ji術shu為wei代dai表biao的de油you氣qi勘kan探tan技ji術shu,已yi經jing成cheng為wei整zheng個ge油you氣qi勘kan探tan開kai發fa的de關guan鍵jian技ji術shu。”魏嘉說,地震處理的業務流程中還有很多的痛點和難點,這些痛點在於需要投入大量人力去做重複性、機械性的勞動,而且需要人去判斷,還有可能出現判斷不清楚的情況。
在這種情景下,AI為解決痛點提供了可能。AI技術能夠基於“不完備”和“不完美”的數據進行處理,利用模糊邏輯處理地質勘探數據,做出靠人工難以實現的預測,從而更精細地描述油田地質模型。
wujishujugongsizonggongchengshishenleibiaoshi,tigaofenbianlvhechucengfenxi,yizhishishiyouxingyeguanzhudehexinzhichu。wujishujushiyongkuanpinzhonggouyanjiusilu,tongguoshenduxuexi,jianlidicengfanshexishuyudizhenshujuyingsheguanximoxing,wajueshujuzhongyinzangdexinxi,zaibaozhenbaofudeqiantixia,youxiaotigaodizhenziliaofenbianlv,suizhebuduandiedai,moxingzhunquelvyuelaiyuegao,zaixinzaobijibenbubiandeqiantixiatigaodizhenfenbianlv。
“目前AI在地震時間域處理、深度域速度建模、地震成像、地震解釋等方麵都有不同程度的應用。”在董寧看來,AI能夠助力地球物理實現跨越式的發展。“現在,數據在地球物理領域是爆炸式的增長,包括疊前、疊後的,有屬性、時間域、多方位的等等,亟需人工智能從這些大數據中挖掘出有用的信息。”
抓住“彎道超車”的戰略機遇
不過,油田開發工程專家、中國工程院院士韓大匡指出,AI技術的發展在石油勘探應用方麵仍處於起步階段,不僅在中國,美國亦是如此。
“大型石油公司總體上來看還處於窺測技術方向、進行技術準備的階段,還沒有出現力度非常大、覆蓋麵非常廣的重大技術進展。”韓han大da匡kuang指zhi出chu,在zai大da數shu據ju技ji術shu應ying用yong發fa展zhan方fang麵mian,也ye還hai沒mei有you推tui出chu成cheng熟shu的de商shang業ye應ying用yong軟ruan件jian並bing進jin行xing較jiao大da規gui模mo的de實shi際ji應ying用yong。而er美mei國guo的de大da數shu據ju應ying用yong也ye主zhu要yao集ji中zhong於yu日ri常chang生sheng產chan技ji術shu的de改gai進jin,還hai沒mei有you著zhe眼yan於yu主zhu體ti技ji術shu的de更geng新xin換huan代dai研yan究jiu。
“從美國來看,雖然他們的石油勘探技術研發應用的工作比我們早,研究範圍也比我們寬,研究單位、高校、fuwudegongsibiwomenduo。danshi,womenyeyouhenduoshendudeyanjiu,birudizhenyanjiu,womenyibadashujudeyingyongshenrudaojibenlilundegengxin,youdedifanghaiyaogengshen。”韓大匡認為,通過中美兩國的對比可見,我國正麵對一個千載難逢的“彎道超車”的戰略機遇,這是機不可失、失不再來的,“我們必須要抓住這個機遇,發展大數據、人工智能在石油產業的應用”。
“jiarufazhandehao,womenjiangcongguoquchangqidegenpaobianchengbingpaojieduan。danbuguanzenyang,meiguodejishuhaishihenshenhoude,jiaruwomenbuzhuajindehua,kenenghaiyaojixucongbingpaoluohouweigenpao。”韓大匡說。
為了實現彎道超車、走向領跑,中國工程院目前設立了重點谘詢項目——“大數據驅動的油氣勘探開發發展戰略研究”,由中國工程院能源與礦業工程學部、信息學部和管理工程學部14位院士共同參與。
handakuangzhichu,dangqianwoguoduiluxiangchenjidizhiderenshihaihenbuchongfen,yaoshixianshiyoukantankaifajishudeshengjihuandai,bixubaketishezhijizhongzaidizhitiaojianrenshifangmian。genjugaiyuanze,zhongguogongchengyuanxuandingde5個課題分別為地震、鑽井、測井、油藏描述與油藏工程一體化以及智慧油田和裝備的健康管理,基本包括勘探開發的全過程。
韓大匡強調,我國石油勘探開發應運用大數據、AI技術,從跟跑變並跑,再進一步發展為領跑。這是一個宏大的係統工程,需要產、學、研、管全行業的長期共同努力,才能夠最終完成。