【人工智能】这15项勘探开发技术，影响油气行业未来！

    这15项勘探开发技术，影响油气行业未来！

展望未来20到30年，化石能源的主体地位不会改变，世界对石油特别是天然气的消费需求依然巨大。

与此同时，经过长达百年的开采，全球油气勘探开发对象已逐步从常规转向非常规、从陆地转向海洋、从浅层浅水转向深层深水，开采难度越来越大，对技术及装备的要求越来越高。

作为国家首批25家高端智库试点单位、国家能源局第一批16家研究咨询基地的中国石油经济技术研究院不久前在京发布《2018国内外石油科技发展与展望》。

《展望》集中展示了近两年来石油科技发展与创新管理领域的新成果、新进展，突出在能源转型形势下，油气资源的勘探开发更加依赖技术创新：低成本技术组合正在使超级盆地、老油田焕发青春。

石油工业与大数据、人工智能、虚拟现实、物联网、区块链等新技术，以及纳米、石墨烯等新材料的深度融合，将快速推动行业向数字化、智能化转型。

在含油气盆地累积产量和可采储量都超过50亿桶油当量，产量进入平台期或下降期时，通过转变勘探开发思路，重新认识盆地，可使其产量保持平稳或不降反升。

据统计，全球有25个超级盆地（2017年其石油产量占全球35%），包括中国的渤海湾和松辽盆地。

天然气作为资源可靠、价格可承受、发展可持续的优质能源，迎来黄金发展期，需求量和在一次能源中的占比持续增长，被石油公司视作未来业务发展的战略重点。

1.智慧地质大数据、云计算、物联网等信息技术与地质勘探的融合发展，不断提升地质勘探的数字化水平，“地质云”平台的建立就是这一进程中的一个重要里程碑。

借助“地质云”平台可实现地质调查信息高效共享和精准服务，地质调查管理业务一体化和协同化，国内外地学科研信息的交流与多方协同。

智慧地质涉及地球的各个圈层，涉及地球形成与演化的历史，地球的物质组成及其变化，矿产资源的形成、勘查与开发利用，人类环境的破坏、修复和保护等。

智慧地质在油气行业中，将更高效地圈定最具潜力的区域、储层和井位，提高探井成功率，促进增储上产。

2.智能油田数字油田经过20多年的发展，油气田开发已初步实现了数字化、网络化、自动化，并开始向着智能化的目标迈进，也就是从最开始的油田历史数据归档管理以及生产、管理、经营数据的实时采集及存储，到将油田员工、油井、设备等信息加以集成，实现互通互联、统一管理，再到生产数据的自动采集、传输和储存，油井及设备的远程控制、自动优化，自动报警、自动关停，最终实现利用已有的大量知识及经验对油田进行智能化开发的目的。

相应地，数字油田技术的应用范围也逐渐从井筒、油井扩展到油气藏、油气田，并将最终实现全资产的覆盖。

3.纳米智能驱油技术纳米技术与提高采收率技术（eor）融合集成，可解决传统eor技术不能解决或难以解决的问题，如波及效率低、费用昂贵、苛刻环境下的不适应性及潜在的储层伤害等。

未来油田开发将以纳米材料为基础，以化学改性为手段，在同一纳米材料上集成多种功能，真正赋予纳米材料“目标性”与“智能性”，将“一剂多能”“一剂多用”变为现实。

4.井下油水分离技术高含水是成熟油田面临的重大挑战之一，高含水油井开采过程中产液量高、含水率高，而且产液量与产油量成正比。

井下油水分离技术是将油水混合物在井下直接分离，石油、天然气和剩余水被开采出地面，地面产出液大幅降低，含水率大幅下降，可极大缓解地面处理站油水处理压力，降低潜在的环境风险，是实现高含水油田经济稳定开发的有效措施之一。

5.地下原位改质技术地下原位改质是指通过对地下储层进行高温加热，将固体干酪根转换为轻质液态烃，再通过传统工艺将液态烃从地下开采出来的方法。

6.高精准智能压裂近年来，水平井分段压裂呈现压裂段数越来越多、支撑剂和压裂液用量越来越大的发展趋势。

美国quantico能源公司利用人工智能技术，将静态模型与地球物理解释紧密耦合，对不良数据进行质量控制，形成高精度预测模型，用于压裂设计，在二叠纪盆地和巴肯的100多口油井中使用了该项技术。

7.浮式lng装置（flng）当前主流的浮式生产装置有四大类：fpso、半潜式平台（semi）、张力腿平台（tlp）和spar（深吃水立柱式平台）。

在缺乏海底管道设施的海域，为高效开发边际气田、远海气田和深水气田，国外正大力发展浮式lng装置（flng），它集天然气生产、处理、液化、储存、卸载功能于一体，开创了一种新的海上天然气开采方式。

另一艘位于澳大利亚browse盆地，离岸200公里，实际作业水深250米，其长度488米，宽度74米，年生产能力lng360万吨，lpg40万吨，储存能力43.75万立方米）。

8.海域天然气水合物安全高效低成本开发技术全球海域天然气水合物资源量巨大，经过长期的技术研发，中国、日本等国已成功试采，未来十年将有越来越多的国家进行试采。

中国、美国、日本、印度、加拿大、德国、法国、英国等30多个国家都在大力开展技术攻关，以期实现天然气水合物的商业开采。

因此，为降低钻井成本，必须应用成套的安全高效低成本技术装备，比如定制的小型浮式平台、复合连续管钻机、连续管钻井、复合材料隔水管等，甚至实施无隔水管钻井。

9.压缩感知地震勘探技术油气勘探目标日益复杂化，对地震数据精细化要求不断增加。

基于压缩感知理论的地震数据高效采集方法，突破了奈奎斯特采样定理的限制，是地震采集实现降本增效的一个重要方法，将推动同步震源混采技术的快速发展，同时带动相应的数据处理、成像技术的发展。

康菲公司在压缩感知地震采集、处理和成像方面进行了多项研究，并开发出了一套关键的集成技术系列，即压缩地震成像（csi）技术，其中主要包括非规则优化采样(nuos)技术、混源采集技术、数据重建技术等，并完成了商业应用。

在阿拉斯加陆上可控震源地震勘探项目中，利用nuos采样方法，克服了季节、环境的限制，大幅提高了采集效率，经过数据重建与数据处理，获得了高分辨率图像。

10.人工智能地震解释技术地震解释的速度和精度在勘探工作流程中至关重要。

基于人工智能技术的地震解释，充分利用海量数据，通过大数据分析，大大缩短模型处理的时间，改善地震道属性的实时计算以及复杂地区盆地的视觉分析，获得更精确的地下信息，提高钻探成功率。

研发矢量信号处理、矢量噪声压制、纵横波联合初始速度建模等关键技术，改进弹性波全波形反演及成像的效果，实现九分量地震资料处理能力是今后研究重点。

12.随钻前探/远探技术随钻前探/远探技术有利于随钻油藏描述和随钻地质导向，有利于及时识别前方的“甜点”及储层边界，有利于及时调整井眼轨迹和钻井工程参数，更好地引导钻头钻达“甜点”，提高储层钻遇率和单井产量。

2015年斯伦贝谢推出geosphere服务，探测深度达30米，与包括spectrasphere井下流体分析服务在内的整套随钻测井技术以及地表测井技术结合使用，可产生了一个真正的油藏结构与流体测绘图，有利于优化井位，最大化油藏接触，改善油田开发方案。

展望未来，随钻前探/远探技术将探测得更多、更准、更远、更快，在随钻油藏描述和随钻地质导向方面将发挥更大的作用，并成为未来智能钻井、智能油田的重要组成部分，进一步提高单井产量，降低吨油成本。

13.光纤测井技术光纤材料具有抗电磁干扰、抗环境噪声、电气绝缘性及自身安全性等特点，广泛应用于井下恶劣环境中的储层参数测量。

在不影响油气生产的前提下，降低探测气、水突破，识别套后窜流，探测泄漏，检测各种管柱及完井设备的完整性。

14.耐超高温井下仪器及工具为应对井下高温高压，需要使用耐高温高压的井下仪器、工具和材料，比如mwd、lwd、近钻头地质导向仪、井下电池、钻头、钻井液、导向工具、固井水泥、井下管材、完井工具等等。

例如，国外mwd/lwd、旋转导向钻井系统、螺杆钻具的最高耐温能力已分别达到200摄氏度、200摄氏度、230摄氏度，钻井液的最高耐温能力已达260摄氏度左右。

未来十年，随着石墨烯等新材料的引入以及封装、冷却、绝缘等技术的发展，井下仪器、工具的耐温能力将整体超过230摄氏度，甚至有望达到300摄氏度，将有力推动深层超深层油气勘探开发和高温地热开发利用。

15.智能钻井未来的智能钻井主要由智能钻机、井下智能导向钻井系统、现场智能控制平台、远程智能控制中心组成，它们构成一个有机的整体，实现闭环控制。

地质导向、井下事故处理等关键作业，可由远程智能控制中心的智能控制平台完成，从而实现操作的远程化。

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