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    行業(yè)新聞


    人工智能引擎掀起油氣勘探開發(fā)新革命

    [ 信息發(fā)布:本站 | 發(fā)布時間:2021-07-05 | 瀏覽:86087次 ]

    近年來,我國對油氣的需求不斷攀升。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2018年我國石油凈進(jìn)口量為4.4億噸,原油對外依存度達(dá)到70.9%。為了加大油氣供應(yīng),國內(nèi)石油企業(yè)加大了石油勘探力度,提出了更高的要求,這對勘探開發(fā)領(lǐng)域帶來了前所未有的壓力。一方面,勘探難度越來越大,我國已探明石油儲量中低滲、超低滲儲量占70%,已開發(fā)油田綜合含水率達(dá)89.35%,原油儲量和產(chǎn)量的提升面臨巨大壓力;另一方面,石油生產(chǎn)成本居高不下,企業(yè)效益難以控制。此外,生態(tài)環(huán)境保護和綠色發(fā)展對石油開發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)。

    那么,如何消除勘探痛點,將蘊藏在地下的更多油氣資源開采出來,以滿足國家日益增長的能源需求?國內(nèi)外專家研究認(rèn)為,人工智能是解決石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)面臨的一系列難題的最佳技術(shù)和途徑。人工智能技術(shù)正在給勘探開發(fā)領(lǐng)域帶來顛覆性變革。

    石油勘探領(lǐng)域的顛覆性變革

    近幾年來,國內(nèi)外越來越多的石油企業(yè)選擇擁抱人工智能,或自主研發(fā),或與IT巨頭聯(lián)手,加大人工智能等新一代信息技術(shù)在勘探開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用,試圖通過新技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。而在此過程中,不同石油公司的智能化水平差距正在不斷拉大。

    國內(nèi)方面,中國石油將包括認(rèn)知計算平臺在內(nèi)的華為云工業(yè)智能體新技術(shù)引入生產(chǎn)實踐,用知識圖譜、自然語言處理和機器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)進(jìn)行知識體系的構(gòu)建、計算和應(yīng)用,為油氣勘探開發(fā)科研、生產(chǎn)管理提供智能化分析手段,支撐油氣勘探開發(fā)增儲上產(chǎn)和降本增效,幫助決策者從海量的數(shù)據(jù)中洞悉規(guī)律,來提升效率和管理水平。

    2019年1月4日,中國海油旗下海油發(fā)展工程技術(shù)分公司成功開發(fā)了中國海油在勘探開發(fā)領(lǐng)域的首個人工智能應(yīng)用。該款具有自主知識產(chǎn)權(quán)的人工智能軟件,可以基于儲層、裂縫、流體、壓裂改造等屬性描述的大數(shù)據(jù),建立全空間模型,自主向測試的產(chǎn)能數(shù)值進(jìn)行深度學(xué)習(xí),并預(yù)測三維空間產(chǎn)能指數(shù)。

    國際方面,2016年,??松梨谛寂c麻省理工學(xué)院合作設(shè)計用于海洋勘探的人工智能機器人。該機器人具有自學(xué)能力,能夠在艱苦條件下自主操作,并能按自身意愿改變?nèi)蝿?wù)參數(shù),探測異常的情況。

    2018年4月24日,法國油氣巨頭道達(dá)爾宣布同谷歌云簽署協(xié)議,聯(lián)合發(fā)展人工智能技術(shù),為油氣勘探開發(fā)提供全新智能解決方案。根據(jù)道達(dá)爾,人工智能將率先應(yīng)用于油氣勘探開發(fā)地質(zhì)數(shù)據(jù)的處理分析。

    石油巨頭殼牌已經(jīng)逐步結(jié)束了石油智能化的嘗試期,轉(zhuǎn)而邁進(jìn)了推廣期,將大規(guī)模普及石油人工智能。2018年9月20日,石油巨頭殼牌宣布將和微軟公司擴大合作,在石油行業(yè)大規(guī)模推行人工智能的應(yīng)用,AI覆蓋領(lǐng)域包括油氣鉆井、油氣生產(chǎn)、加油站零售、財務(wù)管理、員工管理等。

    英國石油公司BP通過投資人工智能,加強其在上游業(yè)務(wù)中的人工智能化和數(shù)字化。2019年1月,BP投資了總部位于休斯頓的技術(shù)初創(chuàng)公司Belmont Technology,開發(fā)一個名為“Sandy”的人工智能助理。Sandy可以自動將BP專家提供的地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、油藏和歷史項目信息結(jié)合在一起,創(chuàng)建出BP整個地下資產(chǎn)知識圖,供BP的工程師查詢數(shù)據(jù)、提問并快速得到答案。

    意大利石油巨頭埃尼于2019年5月公布了和IBM聯(lián)合開展的AI研究成果“認(rèn)知發(fā)現(xiàn)”,為埃尼在勘探階段初期的決策提供支持,以減少勘探與地質(zhì)復(fù)雜性可能導(dǎo)致的潛在風(fēng)險。

    國內(nèi)勘探開發(fā)新模式需要智能引擎

    人工智能和各行業(yè)結(jié)合是一個長期的過程,原因是存在一系列的門檻和限制,在人工智能技術(shù)和國內(nèi)石油勘探領(lǐng)域結(jié)合過程中,面臨五大門檻:

    第一:“限”數(shù)據(jù)不能出局,數(shù)據(jù)共享不方便;

    第二:“專”油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域是多學(xué)科,知識密集型行業(yè),大量行業(yè)知識在老專家的腦中,行業(yè)和AI結(jié)合是人工智能在領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵;

    第三:“慢”,AI開發(fā)效率低,標(biāo)注、訓(xùn)練、部署整個過程非常耗時;

    第四:“貴”,AI基礎(chǔ)資源,尤其是算力稀缺且昂貴;

    第五:“缺”,AI人才的短缺,中國的AI人才缺口就超過500萬人。

    針對以上五大門檻,構(gòu)建油氣勘探領(lǐng)域人工智能專有平臺是AI推廣的一個必然選擇。這個平臺應(yīng)該具備以下特點:

    1) 自建人工平臺提供算力和算法預(yù)裝解決數(shù)據(jù)不出局的問題;

    2) 具備快速構(gòu)建行業(yè)知識圖譜的流水線打造專家助手,提升專家效率;

    3) 構(gòu)建平民化的油氣行業(yè)人工智能開發(fā)平臺提升普及率,提升開發(fā)效率;

    4) 采用開放的硬件架構(gòu),采用AI專用訓(xùn)練芯片,解決傳統(tǒng)AI訓(xùn)練GPU貴的問題。

    5) 具備行業(yè)油氣人工智能算法模型的市場,構(gòu)建行業(yè)生態(tài),解決人才短缺問題。

    以中國石油為例,中國石油正攜手華為聯(lián)合打造了勘探開發(fā)的認(rèn)知計算平臺,該平臺是基于華為云AI技術(shù)的通用開放可擴展的人工智能計算平臺,按照平臺和場景兩個關(guān)鍵因素進(jìn)行設(shè)計,從數(shù)據(jù)處理、機器學(xué)習(xí),到模型發(fā)布、推理應(yīng)用,是可提供一站式AI開發(fā)環(huán)境和知識圖譜流水線工具的平臺。

    據(jù)了解,人工智能計算平臺是中國石油“共享中國石油”信息化戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃的落地舉措。該平臺的建成應(yīng)用,為勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的創(chuàng)新提供了智能化的驅(qū)動引擎和開發(fā)生態(tài),實現(xiàn)了勘探開發(fā)知識的固化、傳承和普惠。

    中國石油勘探開發(fā)研究院計算機應(yīng)用技術(shù)研究所所長龔仁彬在2019華為全聯(lián)接大會(HUAWEI CONNECT 2019)上表示,認(rèn)知計算平臺已經(jīng)在測井油氣層識別和抽油機井工況診斷兩個場景進(jìn)行應(yīng)用,實現(xiàn)了測井油氣層智能識別和抽油機井工況自動診斷。

    例如,在石油勘探的“測井”環(huán)節(jié),有祖國東部“石油小搖籃”之稱的中國石油大港油田,借助認(rèn)知計算平臺對900口油井進(jìn)行機器學(xué)習(xí),實現(xiàn)了油氣水層位的智能識別,識別評價時間縮短了70%,識別的準(zhǔn)確率達(dá)到測井解釋專家水平。更重要的是,通過知識圖譜的建設(shè)與應(yīng)用,從業(yè)門檻明顯降低,專家知識得到有效傳承,普通專家可承擔(dān)資深專家的職責(zé),工作效率明顯提高。

    而在油氣生產(chǎn)領(lǐng)域,中國石油借助人工智能計算平臺,通過采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和機器學(xué)習(xí)方法,實現(xiàn)了油井工況的定量診斷和遠(yuǎn)程實時在線管理,預(yù)測異常工況的準(zhǔn)確率達(dá)到90%以上,油田管理實現(xiàn)了從事后診斷升級為事前預(yù)警,減少了作業(yè)維護費用20%。

    中國石油青海油田8個采油廠通過生產(chǎn)現(xiàn)場的遠(yuǎn)程管理實現(xiàn)了無人值守,將管理重心從荒涼的油田現(xiàn)場后移至油田管理基地,一年之內(nèi)搬遷現(xiàn)場管理人員700余人,一線員工轉(zhuǎn)崗800余人,極大降低了油田的生產(chǎn)成本,有效提高了油田的管理水平。

    龔仁彬表示,認(rèn)知計算平臺有助于中國石油與華為共同跨越油氣行業(yè)AI商用裂谷。借助認(rèn)知計算平臺,中國石油正在與華為共同建設(shè)一個覆蓋勘探開發(fā)全專業(yè)的知識圖譜?!斑@是一個可不斷完善并自動生長的工程,必將給石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)帶來顛覆性的技術(shù)變革?!?

    目前,中國石油已經(jīng)完成了智能油田建設(shè)的規(guī)劃設(shè)計,在勘探開發(fā)領(lǐng)域優(yōu)選了22個場景開展人工智能探索,“智能應(yīng)用的種子已經(jīng)開始發(fā)芽,期待中的參天大樹指日可待?!饼徣时虮硎荆袊臀磥韺⒗^續(xù)攜手華為,不斷完善認(rèn)知計算平臺的建設(shè),進(jìn)一步推動石油勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)型升級。

    認(rèn)知計算平臺助力“夢想云”

    放飛上游業(yè)務(wù)智能化夢想

    對于中國石油來說,勘探開發(fā)認(rèn)知計算平臺還是——“勘探開發(fā)夢想云平臺”(簡稱“夢想云”)的智慧引擎。

    2019年11月27日,中國石油勘探開發(fā)夢想云2.0發(fā)布,這是中國油氣行業(yè)第一個智能云平臺——中國石油勘探開發(fā)夢想云平臺。在各行各業(yè)“云技術(shù)”方興未艾之時,被認(rèn)為在人工智能數(shù)字化進(jìn)程上慢半拍的油氣行業(yè),這次通過認(rèn)知計算平臺對夢想云的加持,跟上了節(jié)奏,進(jìn)行了徹底的自我革新。

    改變剛剛開始

    打造行業(yè)人工智能平臺賦予行業(yè)云平臺智能化的能力,可解決石油勘探開發(fā)領(lǐng)域的六大痛點,未來必將廣泛應(yīng)用于石油勘探領(lǐng)域。而從全球范圍來看,石油行業(yè)廣泛看好人工智能(AI)的前景,視AI為“推動石油行業(yè)走向新臺階的關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)之一”、“油氣勘探的下一場革命”。

    隨著全球石油行業(yè)進(jìn)入新常態(tài),人工智能在勘探領(lǐng)域的應(yīng)用將更深更廣。下一個十年,AI將助推石油工業(yè)加快進(jìn)入智能新時代,徹底顛覆石油工業(yè)的思維和運營模式,重塑整個行業(yè)。對于我國石油企業(yè)來講,AI是提高企業(yè)競爭力、打造國際一流綜合性國際能源公司的必要手段;而對于IT/ICT企業(yè)來說,有責(zé)任通過AI從技術(shù)層面上促進(jìn)石油勘探開發(fā)行業(yè)整體的轉(zhuǎn)型升級,從而助力我國石油勘探開發(fā)實現(xiàn)從跟跑到并跑、最終領(lǐng)跑全球的轉(zhuǎn)變。


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