中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院 于榮澤

頁(yè)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(gè)特別明顯的特點(diǎn)，即傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)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(kāi)采。

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

2005年，美國(guó)通過(guò)規(guī)模應(yīng)用水平井鉆井和分段壓裂等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了頁(yè)巖油氣等非常規(guī)油氣資源的規(guī)模效益開(kāi)發(fā)，在全球范圍內(nèi)掀起了一場(chǎng)“頁(yè)巖革命”。美國(guó)通過(guò)“頁(yè)巖革命”也實(shí)現(xiàn)了能源獨(dú)立，同時(shí)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(yè)巖革命1.0時(shí)代”。

這一階段國(guó)際油價(jià)保持高位，非常規(guī)油氣采取粗放式開(kāi)發(fā)模式，關(guān)鍵詞是“效率”。在給定成本和時(shí)間內(nèi)鉆更多井，實(shí)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(jià)暴跌，頁(yè)巖革命由1.0時(shí)代向2.0時(shí)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(chǎng)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(jìng)爭(zhēng)力，開(kāi)發(fā)策略為精細(xì)化開(kāi)發(fā)替代粗放式開(kāi)發(fā)。

實(shí)際上，我國(guó)非常規(guī)油氣資源豐富，產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，2023年非常規(guī)油氣產(chǎn)量占比國(guó)內(nèi)油氣總產(chǎn)量當(dāng)量超20%。規(guī)模鉆井是非常規(guī)油氣產(chǎn)量增長(zhǎng)的基礎(chǔ)，數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)及應(yīng)用是非常規(guī)油氣管理決策和研究評(píng)價(jià)的必由之路。

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)骨干成員合影

在油氣行業(yè)數(shù)字化浪潮和中國(guó)石油“以數(shù)字化轉(zhuǎn)型驅(qū)動(dòng)油氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”背景下，中國(guó)石油勘探開(kāi)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(tái)(UOG)建設(shè)及應(yīng)用任務(wù)。

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)總體建設(shè)目標(biāo)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(biāo)為支持非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)全業(yè)務(wù)流程、技術(shù)目標(biāo)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(biāo)為滿足云端部署及多用戶定制權(quán)限多途徑使用。平臺(tái)建設(shè)總體規(guī)劃為四個(gè)階段，第一階段聚焦頁(yè)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(tái)全面智能應(yīng)用、第四階段為非常規(guī)油氣智慧開(kāi)發(fā)和智庫(kù)支撐。

2017年，中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院組建聯(lián)合項(xiàng)目組并啟動(dòng)非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)建設(shè)。按照整體設(shè)計(jì)、集中部署、統(tǒng)一認(rèn)證、業(yè)務(wù)主導(dǎo)、模塊開(kāi)發(fā)、滾動(dòng)建設(shè)和迭代完善模式，歷經(jīng)6年時(shí)間圓滿完成了第一階段平臺(tái)底層架構(gòu)和頁(yè)巖氣子系統(tǒng)建設(shè)。

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)技術(shù)成果分享

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)頁(yè)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(xiàng)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(wèn)方式。截止目前累計(jì)開(kāi)發(fā)完成16個(gè)一級(jí)模塊600項(xiàng)功能菜單，累計(jì)代碼量260萬(wàn)行，按照“四化”模式滾動(dòng)建設(shè)和應(yīng)用，平臺(tái)2021年開(kāi)始上線穩(wěn)定運(yùn)行。

通過(guò)建立多源異構(gòu)數(shù)據(jù)入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)資源化”，累計(jì)加載和清洗國(guó)內(nèi)外12萬(wàn)口頁(yè)巖氣井超1200萬(wàn)條數(shù)據(jù)項(xiàng)。遵循業(yè)務(wù)規(guī)則派生業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)“資源業(yè)務(wù)化”，累計(jì)派生業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)超1600萬(wàn)項(xiàng)。

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

非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)通過(guò)定制業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)輸出和智能分析技術(shù)支撐中國(guó)石油頁(yè)巖氣系列開(kāi)發(fā)方案、穩(wěn)產(chǎn)方案、先導(dǎo)試驗(yàn)和穩(wěn)產(chǎn)實(shí)施方案的編制工作，同時(shí)借助開(kāi)發(fā)方案等成果集中管理，助推頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)成果沉淀。基于單井智能迭代產(chǎn)量預(yù)測(cè)技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)模型滾動(dòng)評(píng)價(jià)復(fù)核頁(yè)巖氣井最終可采儲(chǔ)量，截至目前累計(jì)評(píng)價(jià)近2000口氣井最終可采儲(chǔ)量。非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)測(cè)試分析數(shù)據(jù)持續(xù)入庫(kù)實(shí)現(xiàn)“顆粒歸倉(cāng)”，累計(jì)完成近百個(gè)分析測(cè)試項(xiàng)目數(shù)據(jù)入庫(kù)，累計(jì)數(shù)據(jù)量超20000組。通過(guò)研發(fā)頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)簡(jiǎn)報(bào)一鍵生成功能，跟蹤展示頁(yè)巖氣產(chǎn)能建設(shè)進(jìn)展、勘探開(kāi)發(fā)形勢(shì)、開(kāi)發(fā)方案、全球勘探開(kāi)發(fā)動(dòng)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(tái)(UOG)進(jìn)入平臺(tái)規(guī)劃第二建設(shè)階段，新增建設(shè)頁(yè)巖油、致密油、致密氣、煤層氣、CCUS/CCS五個(gè)子系統(tǒng)，實(shí)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(kāi)發(fā)。

截至目前，非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)已累計(jì)接入近10000萬(wàn)條非常規(guī)油氣數(shù)據(jù)、同時(shí)依托前期項(xiàng)目研究入庫(kù)國(guó)外60萬(wàn)口非常規(guī)油氣井超20000萬(wàn)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(tái)將繼續(xù)遵循“共建共享”建設(shè)理念，為中國(guó)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(gè)性”開(kāi)發(fā)模式，高效支撐中國(guó)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(jiǎn)介

于榮澤，中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院“非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)(UOG)”技術(shù)負(fù)責(zé)人，長(zhǎng)期從事非常規(guī)油氣人工智能與數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)和頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)研究工作，包括非常規(guī)油氣數(shù)智平臺(tái)建設(shè)、頁(yè)巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、流動(dòng)機(jī)理、數(shù)值模擬、動(dòng)態(tài)分析、產(chǎn)能評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)方案編制等。參與國(guó)家973項(xiàng)目、國(guó)家重大專項(xiàng)、公司項(xiàng)目等30余項(xiàng)，獲省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)1項(xiàng)，局級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)10余項(xiàng)，國(guó)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(xiàng)，軟件著作權(quán)12項(xiàng)、參與制定頁(yè)巖氣能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)。