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[DOF-IFM] 什么是智慧油田

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发表于 2021-2-2 16:46:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 Jijun.liu 于 2021-2-2 16:50 编辑


品质源于技术 服务源于态度
这是阿什卡微信公众号第844篇原创文章
首发于2021年2月1日
​▽


1

人类发展的野心,是靠科技撑起来的。比如“智慧××”,靠的主要是信息科技。


各种“智慧××”可以统称为“智慧系统”。

利用物联网、人工智能等信息技术,打通系统元素之间的关系,让系统更聪明、更高效、更贴心地服务我们——这就是智慧系统的追求。

如果这个系统是家居,就叫“智慧家居”;是城市,就叫“智慧城市”;是油田,就叫“智慧油田”。

2008年,IBM公司首次提出“智慧地球”概念,令地球人热血沸腾,跃跃欲试。

第二年,奥巴马跑马上任,倡导通过“物联网”技术来构建“智慧地球”。这当然是个既博眼球又博心跳的目标。

于是很多城市跟进智慧城市建设。各个小系统都智慧了,地球大系统也就智慧了。


2

实际上,智慧系统的最早践行者,是企业,那些实现信息采集、分析、调控、决策、生产高度自动化的工厂,就是一个个小的智慧系统。

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智慧系统的基础,是第五次信息技术革命以来的现代信息技术。

这些技术以计算机、互联网为根基,包括但不限于:多媒体交互、卫星通信、全球定位、移动通信、传感与遥感、大数据、云计算、智能识别、现代机器人、人工智能、虚拟现实等等。

3

相对于智慧系统,数字系统的概念提出更早。

1998年,美国前副总统戈尔就提出了“数字地球”概念。

第二年,大庆就提出了“数字油田”的概念,可以说相当前卫了。

当然,比起前卫,更重要的是实用。从实用角度出发,数字油田也大有搞头。比如:

用于石油勘探,可使地质认识更准确、更全面。

用于生产开发,可使生产过程评估、油气生产采集反馈更可靠、更高效。

用于钻井和井下作业,可使钻探全程的监控、引导、预警、分析更及时、更可控。

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△ 从工业自动化到数字化


但在当时,理念先进,技术弱鸡。以那时的信息技术,只能实现信息的系统数字化,还不能奢望系统智慧化。

不过,国内外多年的数字化建设,也为智慧系统建设铺了桥、开了路。

随着信息技术的迅速发展,智慧化的希望就浮出了水面。智慧油田的建设,也就被各大石油公司摆上了桌面。


4

智慧油田建设的技术要求,不亚于智慧城市,甚至要求更高。

为什么呢?

因为油气勘探开发采集和处理的信息,很大部分取之于地下、用之于地下。地下情况看不见、摸不着,又极其复杂,而勘测手段却主要是老三样:一是看地面,猜地下。能有多准?

比如看这两处露头的岩层走向:

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这样猜测地下情况不过分吧:

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但与实际情况相差得就很过分:

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二是地震波,效率高,但是不准。

你猜我拍的是啥:

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三是钻取岩心,拿出来直接看,特别准,但成本太高,而且只反映钻探点位的情况。

比如钻了三口井,看到岩心分布是这样的:

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可能的情况有无数种:

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离开井位20米,谁也不敢保证差别有多大,真实情况更可能是这样的:

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或者这样的:

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实际上情况更复杂,比如,井位10米外有没有一条影响油气开采的裂缝?它多大冲哪儿以及长啥样?只这一个问题,就需要开发各种专业的裂缝描述与建模软件来应对,比如著名的FracaFlow

5

可见,人类勘测脚下地层结构,比观测几亿光年外星系结构还难。

这不是因为地质学家不如天文学家努力,而是因为地质勘测的手段,无法取得精确、全面的数据。

凭着这些模糊的、碎片化的数据,调动不断更新的油藏地质、地球物理、地球化学知识库,用信息化手段摸清地下情况——这只是地质建模技术——智慧油田的一部分数据来源而已。

要知道,在油气开发生产中,随着油气的不断采出,注水、压裂等各种措施的跟进,地下情况是不断变化的。

给几百上千米以下的地层搞注水、压裂,质量控制就非常难,比如你压裂,岩层在哪儿开裂、裂多少?很难控制。这就像盲医生为一只没见过的动物做手术一样,没有靠谱的实时感知反馈手段,那无异于屠杀,不如不做。

实时感知地下情况,就要不断开发各种实时监测技术,比如Transform微地震实时监测一体化平台,实时收集压裂、油气活动导致的微地震数据,分析感知地层变化,指导工作,实现质量控制。

而智慧油田,既要摸清地下情况,还要在开发生产中,采集油气水井、管道集输、上下游及配套服务等方方面面的动态信息,综合分析,实现预测、评价、协同、预警、管控、决策、执行等功能……

聊到这儿,有的童鞋忍不住问了:你说的不就是KAPPA Workstation油气藏动态流动分析协同工作平台么?

这个平台确实很牛,可以实现油气藏监测数据实时传输、处理、生产预警、管理、解释分析、 科学研究的工作流程一体化。但,这只是油气藏生产动态的数字化,可以为智慧油田提供油气生产的数据采集、处理和分析服务,却不是智慧油田本身。

6

智慧油田的任务,是要运用人工智能相关技术,玩儿转数字油田。比如:

智能识别
包括传统的射频识别、条码识别、传感识别、无线定位,以及前沿的图像识别、语音识别等,使信息采集更高效、更智能。

信息融合
我们自身就是信息融合的高手,通过视听嗅味触五种感官,采集多种不同来源、不同性质的信息,通过大脑整合,就可以判断环境,作出有利于自己的决策。

云计算
集中信息、算力资源,高效呈现解决方案。我们普通用户最常用的云计算,就是搜索引擎,只要输入关键词,计算机就会调动网络资源,自动完成联通互动、信息采集、分析筛选等过程,把结果呈现在你眼前。

深度学习
简单讲就是打造计算系统自我学习、自我训练的能力,获得更高效、更正确的分析、判断、决策能力,AlphaGo战胜李世石和柯洁,就是深度学习的著名战果。这是人工智能研究的新方向,也是智慧油田发展的新方向。


7

目前,智慧油田的建设并不是胡子眉毛一把抓,而是根据自身需求,各有侧重。比如:

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当然,国内各大石油公司也毫不逊色,甚至有些方面走在了前头。比如中国石油围绕盆地、测井、物探、钻完井、采油、压裂等系统,建设了梦想云平台、认知计算平台;中国石化、中国海油也针对工厂、油田、科学研究的智能化,建设了油田智云工业互联网平台、智能油田技术平台。

就目前来看,油田的智能化建设还有很大的发展空间:

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智能化的机会点也随处可见:

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智慧油田的未来,有无限可能,但一定离不开一个“跨”字:

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智慧油田的建设,有无限空间,但归根结底,离不开几个要素:

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智慧油田建设,概括来说,就是要根据油气田具体情况,来建立各个生产环节的模型,定义研究及管理工作流程,达到“全面感知、自动操控、趋势预测、生产优化”,实现油气田生产一体化优化与智能管理。而各油田的具体情况又千差万别,必须联系实际、一地一策,换句话说,智慧油田,必须独家定制——这正是基于IPM油气生产一体化模拟与优化系统的DOF数字油田智能管理系统的专业方向

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△ DOF数字油田智能管理系统

时代在发展,科学在进步,新技术随之不断涌现。所以,智慧油田建设只有起点,没有终点。


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