石油勘探開發(fā)人工智能應用

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在智能化、“雙碳”戰(zhàn)略目標的新時代背景下，石油勘探開發(fā)領域智能化轉型發(fā)展是能源行業(yè)極為核心與避不開的重要戰(zhàn)略研究目標。隨著石油資源品質的不斷劣質化，油氣資源開采的難度不斷加大，開采成本逐年攀高，油氣勘探開發(fā)面臨的新挑戰(zhàn)是拋棄以前“儲量為王”，樹立“數據為王”的新理念，加大數據治理力度，提升數據價值。同時，數據、算力、算法、場景“四位一體”，共同驅動人工智能技術“以點帶面”在石油勘探開發(fā)領域應用。

近些年來，人工智能技術已逐步應用于石油勘探開發(fā)中的沉積儲層研究、測井解釋、物探處理、鉆完井、油藏工程等多個領域，并取得了一定的進展。沉積儲層研究方面，部分學者開始借助于巖心圖像的智能化分析實現(xiàn)沉積儲層的精準量化研究，取得了一定的工業(yè)應用效果，并展現(xiàn)出巨大應用潛力。測井方面，部分石油企業(yè)和科研機構利用機器學習、深度學習等人工智能技術在曲線重構、巖性識別、儲層參數預測、油氣水層識別、智能分層、成像測井等方面開展了探索研究和初步應用。物探方面，利用目標檢測、圖像分割、圖像分類等計算機視覺技術實現(xiàn)構造解釋、地震相識別、地震波場正演、地震反演、初至拾取、地震數據重建與插值、地震屬性分析等地震數據處理解釋。鉆完井方面，人工智能應用主要體現(xiàn)在井眼軌道智能優(yōu)化、智能導向鉆井、鉆速智能優(yōu)化等。油藏工程方面，利用精細分層注水“硬數據”實現(xiàn)大數據驅動下的油氣水井智能注水優(yōu)化，極大地提高了采收率。此外，基于循環(huán)神經網絡的產量預測、生產措施的智能優(yōu)化等應用也取得了初步效果。

總體而言，人工智能技術在石油勘探開發(fā)領域的應用“如日方升”，但石油勘探開發(fā)人工智能應用“道阻且長”，人工智能工業(yè)化落地應用面臨重重困難。一方面，數據共享難，數據質量管控機制尚不完善?！皵祿蟛坏扔诖髷祿保蜌饪碧介_發(fā)雖然積累了海量的數據，但是由于缺乏有效的質量管控和共享機制，數據質量問題堪憂，強中心化產生大量數據孤島。另一方面，“新瓶裝舊酒”現(xiàn)象突出，探索應用多，工業(yè)落地少。人工智能如果沒有做到減員增效，那就是沒用的，是花架子。目前，部分項目在立項過程中存在蹭熱點現(xiàn)象，多以“技術驅動”，而非“需求驅動”，不能解決油田一線的生產問題，因而也無法做到真正的減員增效。同時，“小樣本”、儲層非均質性、多解性等客觀原因也給人工智能的應用落地增加了很大的難度。

行而不輟，未來可期。人工智能應用是一項持久攻堅戰(zhàn)，不能一蹴而就，需要以點帶面，逐漸鋪開。采取近期發(fā)展戰(zhàn)略和遠期發(fā)展戰(zhàn)略相結合的方式，統(tǒng)籌考慮頂層設計、數據治理、研發(fā)布局、工業(yè)推廣、人才培養(yǎng)等方面，實現(xiàn)協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展。深化油氣勘探開發(fā)數據采集、存儲管理、提取使用一體化應用技術，利用區(qū)塊鏈等技術加大油氣勘探開發(fā)數據治理體系研究，形成全新“智能數據”，構建“平臺+數據+模型+應用”AI賦能體系。建成新業(yè)態(tài)和新生態(tài)，聚焦勘探開發(fā)一體化，實現(xiàn)勘探開發(fā)研究和生產運營智能化。石油勘探開發(fā)人工智能應用有助于能源企業(yè)提質增效、降本減負，加快國家能源安全以及碳達峰、碳中和的戰(zhàn)略進度。

作者:劉合 單位:中國工程院