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(shù)無法獲得工業(yè)產(chǎn)量、需采用新技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模效益開采。

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

2005年,美國通過規(guī)模應(yīng)用水平井鉆井和分段壓裂等技術(shù),實現(xiàn)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(nèi)掀起了一場“頁巖革命”。美國通過“頁巖革命”也實現(xiàn)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(guān)鍵詞是“效率”。在給定成本和時間內(nèi)鉆更多井,實現(xiàn)更多油氣產(chǎn)出,該階段水平井鉆完井和分段壓裂技術(shù)得以快速發(fā)展和廣泛應(yīng)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(guān)鍵詞由“效率”轉(zhuǎn)化為“有效性”。這一階段催生了一場以大數(shù)據(jù)為核心技術(shù)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(chǎn)量快速增長,2023年非常規(guī)油氣產(chǎn)量占比國內(nèi)油氣總產(chǎn)量當量超20%。規(guī)模鉆井是非常規(guī)油氣產(chǎn)量增長的基礎(chǔ),數(shù)字化平臺建設(shè)及應(yīng)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(shù)智平臺骨干成員合影

在油氣行業(yè)數(shù)字化浪潮和中國石油“以數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動油氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)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(shù)智平臺(UOG)建設(shè)及應(yīng)用任務(wù)。

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺總體建設(shè)目標為“業(yè)務(wù)協(xié)同、智慧智能、共建共享、互聯(lián)互通”、業(yè)務(wù)目標為支持非常規(guī)油氣勘探開發(fā)全業(yè)務(wù)流程、技術(shù)目標為發(fā)展非常規(guī)油氣大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、應(yīng)用目標為滿足云端部署及多用戶定制權(quán)限多途徑使用。平臺建設(shè)總體規(guī)劃為四個階段,第一階段聚焦頁巖氣業(yè)務(wù)子系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用、第二階段為非常規(guī)油氣基礎(chǔ)功能及智能應(yīng)用示范、第三階段為平臺全面智能應(yīng)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(shù)智平臺建設(shè)。按照整體設(shè)計、集中部署、統(tǒng)一認證、業(yè)務(wù)主導(dǎo)、模塊開發(fā)、滾動建設(shè)和迭代完善模式,歷經(jīng)6年時間圓滿完成了第一階段平臺底層架構(gòu)和頁巖氣子系統(tǒng)建設(shè)。

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺技術(shù)成果分享

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺頁巖氣子系統(tǒng)具備業(yè)務(wù)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(wù)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(shè)和應(yīng)用,平臺2021年開始上線穩(wěn)定運行。

通過建立多源異構(gòu)數(shù)據(jù)入庫標準實現(xiàn)“數(shù)據(jù)資源化”,累計加載和清洗國內(nèi)外12萬口頁巖氣井超1200萬條數(shù)據(jù)項。遵循業(yè)務(wù)規(guī)則派生業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)“資源業(yè)務(wù)化”,累計派生業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)超1600萬項。

應(yīng)用層為科研人員提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)“業(yè)務(wù)成果化”,集成八類主流機器學(xué)習(xí)算法支持產(chǎn)能主控因素量化、開發(fā)潛力評價、可采儲量和產(chǎn)量規(guī)模預(yù)測等功能。借助非結(jié)構(gòu)和半結(jié)構(gòu)化成果管理實現(xiàn)“成果集成化”,集中管理公司歷年批復(fù)勘探評價部署、先導(dǎo)試驗方案、試采方案、開發(fā)方案和調(diào)整方案等。

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺通過定制業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)輸出和智能分析技術(shù)支撐中國石油頁巖氣系列開發(fā)方案、穩(wěn)產(chǎn)方案、先導(dǎo)試驗和穩(wěn)產(chǎn)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(wù)成果沉淀。基于單井智能迭代產(chǎn)量預(yù)測技術(shù)和機器學(xué)習(xí)模型滾動評價復(fù)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(shù)智平臺測試分析數(shù)據(jù)持續(xù)入庫實現(xiàn)“顆粒歸倉”,累計完成近百個分析測試項目數(shù)據(jù)入庫,累計數(shù)據(jù)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(chǎn)能建設(shè)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(shù)智平臺(UOG)進入平臺規(guī)劃第二建設(shè)階段,新增建設(shè)頁巖油、致密油、致密氣、煤層氣、CCUS/CCS五個子系統(tǒng),實現(xiàn)非常規(guī)油氣業(yè)務(wù)信息化建設(shè)由單一應(yīng)用向集成應(yīng)用跨越,提高非常規(guī)油氣戰(zhàn)略規(guī)劃、管理決策和基礎(chǔ)研究支撐效率,助推數(shù)據(jù)共享和智慧開發(fā)。

截至目前,非常規(guī)油氣數(shù)智平臺已累計接入近10000萬條非常規(guī)油氣數(shù)據(jù)、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(shù)據(jù),為大數(shù)據(jù)分析和智能應(yīng)用奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

下一步,非常規(guī)油氣數(shù)智平臺將繼續(xù)遵循“共建共享”建設(shè)理念,為中國石油非常規(guī)油氣業(yè)務(wù)提供數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用服務(wù),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(chǔ)研究和油田生產(chǎn)。

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(shù)智平臺(UOG)”技術(shù)負責(zé)人,長期從事非常規(guī)油氣人工智能與數(shù)據(jù)平臺建設(shè)和頁巖氣開發(fā)研究工作,包括非常規(guī)油氣數(shù)智平臺建設(shè)、頁巖儲層評價、流動機理、數(shù)值模擬、動態(tài)分析、產(chǎn)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(nèi)外學(xué)術(shù)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(quán)發(fā)明專利6項,軟件著作權(quán)12項、參與制定頁巖氣能源行業(yè)標準2項。