中國石油勘探開發(fā)研究院 于榮澤

頁巖油氣、致密油氣、煤層氣(煤巖氣)等統(tǒng)稱為非常規(guī)油氣。

非常規(guī)油氣有一個特別明顯的特點,即傳統(tǒng)技術無法獲得工業(yè)產量、需采用新技術才能夠實現規(guī)模效益開采。

全球非常規(guī)油氣資源豐富,是現階段和未來油氣開發(fā)的重要接替領域。

2005年,美國通過規(guī)模應用水平井鉆井和分段壓裂等技術,實現了頁巖油氣等非常規(guī)油氣資源的規(guī)模效益開發(fā),在全球范圍內掀起了一場“頁巖革命”。美國通過“頁巖革命”也實現了能源獨立,同時改變了世界能源和地緣政治格局。

于榮澤(左)和鄒才能院士(右)合影

2005年～2014年稱之為“頁巖革命1.0時代”。

這一階段國際油價保持高位,非常規(guī)油氣采取粗放式開發(fā)模式,關鍵詞是“效率”。在給定成本和時間內鉆更多井,實現更多油氣產出,該階段水平井鉆完井和分段壓裂技術得以快速發(fā)展和廣泛應用。

2015年之后,全球油價暴跌,頁巖革命由1.0時代向2.0時代跨越,關鍵詞由“效率”轉化為“有效性”。這一階段催生了一場以大數據為核心技術的智慧油氣革命,持續(xù)降低成本提高非常規(guī)油氣競爭力,開發(fā)策略為精細化開發(fā)替代粗放式開發(fā)。

實際上,我國非常規(guī)油氣資源豐富,產量快速增長,2023年非常規(guī)油氣產量占比國內油氣總產量當量超20%。規(guī)模鉆井是非常規(guī)油氣產量增長的基礎,數字化平臺建設及應用是非常規(guī)油氣管理決策和研究評價的必由之路。

鄒才能院士(左三)和非常規(guī)油氣數智平臺骨干成員合影

在油氣行業(yè)數字化浪潮和中國石油“以數字化轉型驅動油氣產業(yè)高質量發(fā)展”背景下,中國石油勘探開發(fā)研究院鄒才能院士超前部署了非常規(guī)油氣數智平臺(UOG)建設及應用任務。

非常規(guī)油氣數智平臺總體建設目標為“業(yè)務協(xié)同、智慧智能、共建共享、互聯(lián)互通”、業(yè)務目標為支持非常規(guī)油氣勘探開發(fā)全業(yè)務流程、技術目標為發(fā)展非常規(guī)油氣大數據分析技術、應用目標為滿足云端部署及多用戶定制權限多途徑使用。平臺建設總體規(guī)劃為四個階段,第一階段聚焦頁巖氣業(yè)務子系統(tǒng)建設和應用、第二階段為非常規(guī)油氣基礎功能及智能應用示范、第三階段為平臺全面智能應用、第四階段為非常規(guī)油氣智慧開發(fā)和智庫支撐。

2017年,中國石油勘探開發(fā)研究院組建聯(lián)合項目組并啟動非常規(guī)油氣數智平臺建設。按照整體設計、集中部署、統(tǒng)一認證、業(yè)務主導、模塊開發(fā)、滾動建設和迭代完善模式,歷經6年時間圓滿完成了第一階段平臺底層架構和頁巖氣子系統(tǒng)建設。

非常規(guī)油氣數智平臺技術成果分享

非常規(guī)油氣數智平臺頁巖氣子系統(tǒng)具備業(yè)務支持、決策輔助和智能分析三大類16項專業(yè)功能,覆蓋上游全業(yè)務流程,采用云端部署和web訪問方式。截止目前累計開發(fā)完成16個一級模塊600項功能菜單,累計代碼量260萬行,按照“四化”模式滾動建設和應用,平臺2021年開始上線穩(wěn)定運行。

通過建立多源異構數據入庫標準實現“數據資源化”,累計加載和清洗國內外12萬口頁巖氣井超1200萬條數據項。遵循業(yè)務規(guī)則派生業(yè)務數據實現“資源業(yè)務化”,累計派生業(yè)務數據超1600萬項。

應用層為科研人員提供業(yè)務數據實現“業(yè)務成果化”,集成八類主流機器學習算法支持產能主控因素量化、開發(fā)潛力評價、可采儲量和產量規(guī)模預測等功能。借助非結構和半結構化成果管理實現“成果集成化”,集中管理公司歷年批復勘探評價部署、先導試驗方案、試采方案、開發(fā)方案和調整方案等。

非常規(guī)油氣數智平臺通過定制業(yè)務數據輸出和智能分析技術支撐中國石油頁巖氣系列開發(fā)方案、穩(wěn)產方案、先導試驗和穩(wěn)產實施方案的編制工作,同時借助開發(fā)方案等成果集中管理,助推頁巖氣勘探開發(fā)業(yè)務成果沉淀?；趩尉悄艿a量預測技術和機器學習模型滾動評價復核頁巖氣井最終可采儲量,截至目前累計評價近2000口氣井最終可采儲量。非常規(guī)油氣數智平臺測試分析數據持續(xù)入庫實現“顆粒歸倉”,累計完成近百個分析測試項目數據入庫,累計數據量超20000組。通過研發(fā)頁巖氣開發(fā)動態(tài)簡報一鍵生成功能,跟蹤展示頁巖氣產能建設進展、勘探開發(fā)形勢、開發(fā)方案、全球勘探開發(fā)動態(tài),支撐管理決策與日常研究。

2024年,非常規(guī)油氣數智平臺(UOG)進入平臺規(guī)劃第二建設階段,新增建設頁巖油、致密油、致密氣、煤層氣、CCUS/CCS五個子系統(tǒng),實現非常規(guī)油氣業(yè)務信息化建設由單一應用向集成應用跨越,提高非常規(guī)油氣戰(zhàn)略規(guī)劃、管理決策和基礎研究支撐效率,助推數據共享和智慧開發(fā)。

截至目前,非常規(guī)油氣數智平臺已累計接入近10000萬條非常規(guī)油氣數據、同時依托前期項目研究入庫國外60萬口非常規(guī)油氣井超20000萬條數據,為大數據分析和智能應用奠定了數據基礎。

下一步,非常規(guī)油氣數智平臺將繼續(xù)遵循“共建共享”建設理念,為中國石油非常規(guī)油氣業(yè)務提供數據共享和應用服務,采取“先共性,后個性”開發(fā)模式,高效支撐中國石油非常規(guī)油氣管理決策、基礎研究和油田生產。

專家簡介

于榮澤,中國石油勘探開發(fā)研究院“非常規(guī)油氣數智平臺(UOG)”技術負責人,長期從事非常規(guī)油氣人工智能與數據平臺建設和頁巖氣開發(fā)研究工作,包括非常規(guī)油氣數智平臺建設、頁巖儲層評價、流動機理、數值模擬、動態(tài)分析、產能評價、開發(fā)方案編制等。參與國家973項目、國家重大專項、公司項目等30余項,獲省部級獎勵1項,局級獎勵10余項,國內外學術期刊發(fā)表論文80篇(SCI檢索16篇、EI檢索26篇),出版專著12部,授權發(fā)明專利6項,軟件著作權12項、參與制定頁巖氣能源行業(yè)標準2項。