大數(shù)據(jù)+人工智能，云平臺：實(shí)現(xiàn)低成本智慧油田夢

“如果充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）的威力，起點(diǎn)更高、深度更深、范圍更廣的話，中國將有可能在油田開采領(lǐng)域超越美國，變并跑為領(lǐng)跑?！痹诮张e辦的石油工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)暨智能注采技術(shù)交流研討會上上，中國工程院院士、中國石油勘探開發(fā)研究院教授級高級工程師韓大匡院士表達(dá)了這樣的觀點(diǎn)。

　　將大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)與老油田融合，可能會解決油田勘探開發(fā)中存在的各種瓶頸以及面臨的新難題，推進(jìn)大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)在老油田以及油田工業(yè)的轉(zhuǎn)化應(yīng)用已經(jīng)勢在必行。會議期間，油藏工程人工智能院士工作站也在大慶正方軟件科技股份有限公司正式掛牌成立。

　　產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：石油工業(yè)不得不啃的硬骨頭

　　近年來，我國石油工業(yè)正面臨著五方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)：石油資源品位劣質(zhì)化、優(yōu)質(zhì)資源越來越少、主力老油田普遍進(jìn)入特高含水后期開發(fā)階段、剩余油高度分散、產(chǎn)量發(fā)生嚴(yán)重遞減。

　　韓大匡院士認(rèn)為，目前美國大數(shù)據(jù)在石油工業(yè)的應(yīng)用中雖然實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的突破，但還處于起步階段。我國的現(xiàn)狀是老技術(shù)難以為繼，大數(shù)據(jù)與實(shí)體企業(yè)有待進(jìn)一步融合發(fā)展，需要加大大數(shù)據(jù)在我國石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用。如何將大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)在石油工業(yè)轉(zhuǎn)化和落地則是一個大課題。為此，由國家發(fā)改委、中國工程院、中國科學(xué)院、民營企業(yè)聯(lián)合開展了“大數(shù)據(jù)驅(qū)動的油氣勘探開發(fā)發(fā)展戰(zhàn)略”重點(diǎn)咨詢項(xiàng)目，選定了地震、鉆井、測井、油藏描述及油藏工程一體化，以及智慧油田和裝備的健康管理等課題，涵蓋了勘探開發(fā)的全過程。

　　韓大匡表示：“想實(shí)現(xiàn)突破，關(guān)鍵要從勘探開發(fā)主要專業(yè)的更新?lián)Q代高度上下功夫，把發(fā)展目標(biāo)定位在各個主要專業(yè)的全面更新?lián)Q代上 ，這樣才有可能真正達(dá)到領(lǐng)跑的水平。院士工作站將重點(diǎn)通過國家大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)示范項(xiàng)目的人工智能剩余油分析課題研究項(xiàng)目合作，不斷完善協(xié)同創(chuàng)新和產(chǎn)學(xué)研究合作機(jī)制，力爭從過去長期的跟跑彎道超車到并跑階段，實(shí)現(xiàn)石油勘探開發(fā)主體技術(shù)更新?lián)Q代?！?

　　油藏工程：讓老油田基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不再“睡覺”

　　正方軟件科技股份有限公司的董事長田青告訴記者， 與韓大匡院士的思路不謀而合，也成為了一名堅(jiān)持將大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)在老油田上轉(zhuǎn)化和落地的踐行者。

　　大慶油田已經(jīng)完全進(jìn)入特高含水期，再加上地下情況越來越復(fù)雜，油藏的儲量分布越來越不清晰，提高油田采收率、精細(xì)挖潛、降本增效可謂難上加難?！巴ㄟ^大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)找到油田的靶心，也就是油田的密集區(qū)和富集區(qū)，然后采取智能注采的優(yōu)化方案，植入人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)來重新定義油藏，對油藏的多種數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和認(rèn)知分析，重新發(fā)現(xiàn)新的儲油油層，進(jìn)一步提高油田采收率?！碧锴嗾f。

　　記者了解到，在油藏工程領(lǐng)域中，有兩大技術(shù)難題。一是對于油田的各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)，不能直接用于大數(shù)據(jù)技術(shù)，對于不同區(qū)塊，不同井群井網(wǎng)以至于不同的井都存在“小樣本”技術(shù)難題，油田的數(shù)據(jù)有缺失和數(shù)據(jù)不完整的普遍現(xiàn)象。二是在研究油藏非均質(zhì)性中遇到的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息，如何保留有效的信息等。

　　“經(jīng)過3年的努力，我們已經(jīng)解決了上述問題。正方公司人工智能團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年時間，發(fā)明了新一代人工智能的算法QGD（強(qiáng)化學(xué)習(xí)+群論+深度學(xué)），這是我國第一家用人工智能技術(shù)重新認(rèn)知了油藏，并與韓大匡院士團(tuán)隊(duì)一起用‘小樣本’算法來描繪出吸水剖面圖，在解決剩余油分布等難題上獲得了突破，在國際上達(dá)到*水平?！碧锴嗾f，這個算法還可以在油田很多領(lǐng)域處理有噪音的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，能夠識別出有用的干擾和一些不精準(zhǔn)的信號。該技術(shù)已經(jīng)在中國石油勘探院大數(shù)據(jù)研究中經(jīng)過反復(fù)測試和驗(yàn)證，得到認(rèn)可。

　　云平臺：實(shí)現(xiàn)低成本智慧油田夢

　　以大慶油田為例，油田地下儲量越來越少，開采成本越來越高，大量數(shù)據(jù)資產(chǎn)閑置，數(shù)據(jù)信息孤島現(xiàn)象一直存在，沒有能用于統(tǒng)一生產(chǎn)的協(xié)同共享平臺。如何能讓開采60年的老油田轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)技術(shù)再有一次飛躍成為油田企業(yè)面臨的現(xiàn)實(shí)問題。

　　如何才能讓低成本智慧油田的夢想成真？如何提高油田采油工的工作效率？如何早日把智能化油田變成現(xiàn)實(shí)？大慶正方軟件科技股份有限公司開始了3年的“燒腦”歷程。

　　田青告訴記者：“我們用3年時間開發(fā)了P-AI增效開采云平臺，這是一款互聯(lián)網(wǎng)石油開發(fā)場礦級應(yīng)用系統(tǒng)，包括油井采集端、水井采集端和水驅(qū)調(diào)整方案，具有小隊(duì)到大隊(duì)再到地質(zhì)、工程技術(shù)等線上線下協(xié)同、作業(yè)壓裂措施方案的優(yōu)化等功能。P-AI增效開采云平臺采取‘521’模式，即5個中心、2個維度、1個生產(chǎn)平臺，實(shí)現(xiàn)多級聯(lián)動，打通線上線下，層層穿透?！?

　　據(jù)記者了解，油田開采過程很復(fù)雜，地上的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行良好，地下需精準(zhǔn)的找到儲層，水驅(qū)要驅(qū)到位，地上地下一體化才能高效開采。在P-AI增效開采云平臺上，清晰地分布著應(yīng)用層、智能層、數(shù)據(jù)層、感知層，完全可以實(shí)現(xiàn)油田開采的全產(chǎn)業(yè)鏈的時實(shí)生產(chǎn)處理和監(jiān)控。

　　“比如，研究的目標(biāo)是油田的增產(chǎn)增效，首先就要研究油田甚至老油田的油藏結(jié)構(gòu)和開采條件、方法等；若想對油藏工程進(jìn)行重新認(rèn)知，就要通過業(yè)務(wù)建模等一系列智能化工具、設(shè)備和方法，對油藏儲油層進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，然后通過分析出的油藏情況，再研究地下優(yōu)化注采方法。”田青表示，目前該平臺已經(jīng)在大慶油田采油四廠應(yīng)用，從應(yīng)用效果來看非常好。傳統(tǒng)的工作方式是一個采油工負(fù)責(zé)10口井或者8口井，每次數(shù)據(jù)采集需要30分鐘。應(yīng)用這個平臺后，就不再需要人工采集，節(jié)省了人工成本。另外，生產(chǎn)數(shù)據(jù)源于裝在野外遠(yuǎn)端的采集設(shè)備，自動采集并通過通訊再網(wǎng)絡(luò)傳到云上的P-AI增效開采云平臺，整個過程都是自動回傳，實(shí)現(xiàn)了將采集、分析、處理數(shù)據(jù)等一系列人為操作變?yōu)橹悄懿僮鳌?