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    2023年, 第42卷, 第3期
    刊出日期:2023-06-30
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    卷首语
    油气行业数字化转型智能化发展专刊
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    卷首语
    人工智能驱动油气行业高质量发展
    刘合
    2023, 42(3): 0. 
    摘要 ( )   PDF(532KB) ( )  
    油气行业数字化转型智能化发展专刊
    油气勘探开发数字化转型 人工智能应用大势所趋
    刘合
    2023, 42(3): 1-9.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.001
    摘要 ( )   PDF(2319KB) ( )  
    近年人工智能技术全面爆发,成为数字经济发展的重要引擎。人工智能技术的应用已成为油气数字化转型的关键一步,并在提高油气勘探开发效率、降低运营生产成本、保障安全生产、降低环境风险等方面发挥巨大的推动作用。文章阐述了人工智能技术在储层评价、测井、物探、钻完井、油藏工程、油气田工程等领域的研发应用现状,国内外油公司积极探索人工智能合作研发模式,在非常规油气领域加快人工智能应用布局,已取得初步效果。当前油气勘探开发人工智能应用面临着诸多挑战,如数据获取成本高,数据质量问题突出,业务场景复杂,无法单纯依靠数据驱动,研发生态尚未成熟,短期见效慢,认识尚浅,配套机制跟不上等。针对人工智能落地应用提出如下建议:建立数据质量管理框架,实现持续自动化检查提高数据质量;将行业机理模型和人工智能技术融合,培养复合型人才;共建智慧能源合作生态,鼓励智慧能源生态发展;要清楚认识数字化转型、智能化发展是系统工程、持续工程。
    油气工业数字化智能化发展趋势
    李剑峰
    2023, 42(3): 10-21.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.002
    摘要 ( )   PDF(3496KB) ( )  
    数字化智能化在油气工业中的应用正迎来前所未有的发展机遇。综合分析政策导向、技术发展、业务需求和产业前景,提出了油气工业数字化智能化未来发展的八大趋势,依据各趋势在行业发展应用的程度,由深到浅依次为:油气工业数字化转型进入“深水区”;工业互联网平台成为企业通用平台;数据驱动成为业务升级的新方向;油气工业核心工业软件自主研发全面发力;油气工业从传统工业衍变为数字工业;行业人工智能应用开启大模型模式;科技创新开启第五范式——AI范式;油气工业元宇宙蓄势待发。把握数字化智能化重大趋势,对企业有效应对油气行业复杂变局将产生深远影响。
    中国海油人工智能建设探索与实践
    谢晓辉 安鹏
    2023, 42(3): 22-29.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.003
    摘要 ( )   PDF(2261KB) ( )  
    数字化转型正在成为油气企业转型升级、高质量发展的重要推动力,人工智能和油气业务的融合应用场景不断拓展,应用价值逐渐凸显。全球主要油气生产企业目前均已开展人工智能试点应用,发展趋势呈现数据驱动、跨界合作、渐趋成熟3方面特征。中国海油的人工智能建设经历了应用探索和统筹推进两个时期。自2019年开始应用探索期,围绕预测维护、过程优化、安全预警、认知分析方面开展人工智能应用探索,在多个场景中展现了技术应用前景和价值,也暴露出开发门槛高、开发效率低、算力资源浪费、模型管理难等问题。2020年进入统筹推进期,中国海油明确发展愿景,制定人工智能建设规划,分阶段稳步推进,在基础设施建设、人工智能应用试点建设中取得系列成果。石油行业人工智能应用建设应充分基于石油业务需求,在资源、技术、人才等方面持续积累,重点关注价值导向、数据保障、平台提效、开放合作和人才保障5个方面。
    长庆油气田数智化建设成果与实践
    胡建国 马建军 李秋实
    2023, 42(3): 30-40.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.004
    摘要 ( )   PDF(3068KB) ( )  
    长庆油气田在持续稳产上产与用工总量控制矛盾逐步增大、油气资源品位下降与效益开发矛盾逐步加剧、安全生产形势与日趋复杂的生产环境矛盾进一步升级的大背景下,针对工作区域面临的线长、点多、面广等管理困难,围绕基础设施数字化、数据治理集成化、勘探开发协同化、现场作业智能化、生产管控一体化、管理决策科学化、数智建设示范化7个方面,不断探索数智革命新方法、新技术、新机制,有效支撑油气田快速建产和高效开发,扎实促进生产运行方式、经营管理模式、劳动组织架构三大变革,持续推动数智化业务与油田主业深度融合,全力打造具有引领性的“长庆数智”品牌,为“油公司”组织运营模式转型、油田企业高质量发展提供强有力的技术支撑,走出了一条大型能源企业工业化与信息化高度融合的创新转型之路。
    江汉油田数字化转型探索与实践
    甘振维 路智勇 李四海 常国栋 王聪
    2023, 42(3): 41-47.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.005
    摘要 ( )   PDF(2103KB) ( )  
    江汉油田针对企业数字化现状与面临的挑战,重点围绕数据治理、平台建设、组件化开发、数据挖掘等方面探索数字化转型,建成了覆盖全业务领域、满足全场景应用的数据资源中心,建设异常管控中心和工业互联网软件研发底座,打造支撑“厂直管班站”高效运行的油气生产指挥中心,开发地质工程协同研究、三维可视的油气藏管理平台,部署了涵盖钻、测、录、固、试作业全流程、全天候监测的智能管控平台。通过数字化转型,江汉油田有效消除“数据孤岛、系统烟囱”,显著提升了生产运行、异常处置、风险防控等能力,推动了企业管理模式变革,人均年油气当量提升50%以上,为油气生产企业推进数字化转型提供借鉴。
    胜利油田数字化转型实践与成效
    段鸿杰 马承杰 董琰 景瑞林 刘广友 李守钦 赵峰
    2023, 42(3): 48-55.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.006
    摘要 ( )   PDF(2243KB) ( )  
    当前已进入以数字化生产力为主要标志的全新历史阶段,国内外油气企业面对能源革命和能源转型加快推进的新形势,有效利用数字化、智能化技术,加速产业转型升级和价值增长。胜利油田在中国石化数字化转型技术体系指引下,提出了以“夯实三个基础、构建一个平台、打造五大应用云”的“315”企业数字化转型规划架构,以业务驱动、技术驱动、数据驱动、价值驱动为内生动力,打造智能化应用的生产现场、统一化管控的业务平台、规模化共享的研究环境、一体化服务的数据中心,生产现场信息化覆盖率达到100%,勘探开发研究与业务运行效率提升2~3倍,全力推动油田生产运营的全要素、全流程、全链条优化重构,助推胜利油田高效勘探、效益开发,实现生产运营方式变革、安全环保绿色发展。
    西南油气田勘探开发协同研究模式探索与实践
    张恩莉 康强
    2023, 42(3): 56-64.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.007
    摘要 ( )   PDF(4141KB) ( )  
    西南油气田矿区内油气资源丰富,随着油气勘探开发的深入,更多高山等复杂地表环境的油气资源被发现,传统的勘探开发业务形态已经不能满足其高强度和深合作的要求。结合西南油气田的业务现状、协同痛点、科研需求,明确勘探开发科研协同新型业务模式要以“提质增效”为核心,以物理油气资产(气藏—井筒—地面)为对象,建立标准化研究流程,探索智能化辅助研究,支撑多学科多专业联合攻关。通过3年技术攻关与实践,在梦想云和区域湖的基础上,搭建勘探开发协同研究平台,为科研人员提供了一套一体化协同共享的研究工作环境、盆地级一体化的研究模型、全业务链智能化的研究流程,促使勘探开发研究实现油气藏研究数据、软件、成果之间有效共享与协同工作,全面支撑油气田勘探开发业务,提升科研工作质量和效率。目前应用于区带目标评价取得成效,推动了西南油气田业务模式的发展,助力中国石油集团数字化转型。
    吉林油田低成本物联网建设与应用
    滕奇刚
    2023, 42(3): 65-71.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.008
    摘要 ( )   PDF(2129KB) ( )  
    吉林油田通过自主研发、自主设计、自主建设、自主运维,构建简单实用低成本物联网,形成了可复制推广的成功经验。创新研发了油机停井报警仪、油井测控仪、井场电子眼等特色产品,解决了异常停井发现难、异常井况发现难、井场巡检难等实际生产问题,产品性能可靠,造价仅为同类设备的1/3。综合应用多项技术,监控人员劳动强度下降85%以上,监控效率提高5倍。优化物联网系统架构,实现服务器云化部署,减少井场物联网部件数量,降低前端设备技术难度,改变传输方式,简化系统结构,保证高上线率。加强物联网大数据挖掘,开发出电参数深化应用系列技术,在井况诊断、节能方面取得显著成效。构建统一的云平台,实现全油田一套系统、一个平台,方便软件部署升级和日常维护,整体形成低成本建设运维模式。坚持数字思维推进管理流程再造,实现数据应用全生命周期闭环管理,建立了采油厂直接集中管理油水井的新模式。
    油田企业经济评价数字化模式探讨
    郭福军
    2023, 42(3): 72-78.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.009
    摘要 ( )   PDF(2113KB) ( )  
    经济评价数字化模式是运用大数据、云计算等数字信息技术,构建数字化“三级运行体系”管理体系。通过制定配套流程,创建经济评价一体化数据库,研发油田经济评价软件平台,建立储量经济评价、产能建设及开发方案评价、单井效益评价、无效井治理效果评价、措施效益评价等数字化模块,形成涵盖油田全生命周期的“全过程管理、全要素分析、全方位评价”的油田数字化效益管理模式。辽河油田运用数字化模式,打破各专业间数据壁垒,促进了经济储量资产新增与盘活、产能建设项目优化、开发方案可行性评价,单井效益评价及无效井治理取得良好效果,有效益产量较上年提升5.2%、边际效益产量下降3.3%、无效产量下降1.8%,效益产量结构显著优化,油田盈利能力和效益管控能力有效提升,推动油田高质量发展。
    油田企业实验室数字化转型认识与实践
    王斌 杨建 何轶果 谈锦锋 闵建
    2023, 42(3): 79-85.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.010
    摘要 ( )   PDF(2153KB) ( )  
    实验室是油田企业决策支撑中心,直接参与油气勘探开发全过程。随着信息技术飞速发展,传统的实验室运行模式凸显工作效率低、数据价值开发不足、质量管控难度大等问题。为全面提升实验数据开发应用水平,提高检测业务、科学研究、决策管理协作能力,按照CMA和CNAS质量认证认可管理要求,围绕实验室人员、设备、物料、检测等全过程管理,运用物联网、移动应用和大数据等信息技术,开展业务流程再造、数据集成整合和数据分析工具应用,建成了以实验室数据应用为主线的数字化管理平台,建立了一套业务流程优化、资源配置科学、质量控制可靠、风险管控精准、数据利用高效的数字化管理新模式。实验室通过“线下业务管理”向“线上流程管理”转变,实验检测运行效率提升30%,质量管理人员工作量降低70%以上,节约管理成本20%以上,实现质量、效益双提升。
    基于AI的油气管道数字孪生技术专利分析
    王禹钦 高博颢 孟芳芳
    2023, 42(3): 86-92.  DOI: 10.3969/j.issn.1002-302x.2023.03.011
    摘要 ( )   PDF(2387KB) ( )  
    人工智能、数字孪生等技术近年在油气管道建设中广泛应用,推动了传统油气管网向智慧管网转变。数字孪生技术的专利申请数量自2016年开始稳步增长,60.37%的发明专利处于审中状态。截至2022年8月31日,我国数字孪生技术专利申请量3045件,全球领先,其次分别为美国、世界知识产权组织、韩国。全球主要申请人中,西门子公司专利申请262件,位居第一且优势明显,我国有4家单位处于领先地位。基于AI的油气管道数字孪生技术专利分析显示,全球专利分布主要集中在中国、WIPO、美国、韩国等国家和组织;中国石油大学(华东)、兰德马克图形公司、国家管网、中国石油、通用电气等位居全球申请人前列;专利风险主要存在于空间模型、动态建模、实时建模、运作模式等领域。研究揭示了专利申请趋势、申请地域分布、重点专利权人、技术壁垒,并对油气管道企业针对性加大技术研发和专利布局、提高专利申请质量、加强专利保护范围提出了相关建议。