当前位置：文档之家 › 智能油田关键技术研究现状与发展趋势

智能油田关键技术研究现状与发展趋势

  • 格式：pdf
  • 大小：2.57 MB
  • 文档页数：12

第29卷第3期油气地质与采收率Vol.29,No.32022年5月PetroleumGeologyandRecoveryEfficiencyMay2022

—————————————收稿日期：2022-03-24。作者简介：聂晓炜（1974—），男，山东临沂人，高级工程师，硕士，从事油田勘探开发、生产运营管理工作。E-mail：niexiaowei.slyt@sinopec.com。基金项目：中国石化“十三五”重点科技攻关项目“勘探开发智能化关键技术及应用”（P14130）。文章编号：1009-9603（2022）03-0068-12DOI：10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.202203035

智能油田关键技术研究现状与发展趋势

聂晓炜

（中国石化胜利油田分公司，山东东营257001）

摘要：油田企业要应对高质量发展需求与外部严峻挑战，智能油田建设成为必然的发展方向。总结分析了中外油田企业在智能化建设中的先进实践，认为智能油田要具备全面感知、集成协同、预警预测、分析优化四项能力。在物联网建设全面推进的基础上，中国油气行业依托逐渐积累起的海量数据资源，结合智能化的技术手段在提高油气田勘探开发、生产运行的质量与效率方面开展了一系列探索与实践，在储层预测、油藏描述、工况诊断等业务场景中取得了良好的应用效果。为全面实现油田企业数字化转型、智能化发展，下步需要在生产现场动态自动监测与智能控制技术、新一代油田工业大数据智能化技术、油藏开发智能优化技术、油田数字孪生与智能运营指挥技术等方面深化攻关研究，形成具有领先水平的智能采集、全面感知、智能控制、预警预测等智能油田基础关键技术系列，支撑油田高质量发展，保障国家能源安全。关键词：智能油田；大数据；人工智能；智能勘探开发；智能生产运行中图分类号：TE34文献标识码：A

Researchstatusanddevelopmenttrendof

coretechnologiesofintelligentoilfields

NIEXiaowei

（ShengliOilfieldCompany，SINOPEC，DongyingCity，ShandongProvince，257001，China）

Abstract：Foroilfieldenterprises，constructingintelligentoilfieldsisaninevitabledevelopmentdirectiontomeettheneedsofhigh-qualitydevelopmentandsevereexternalchallenges.Thispapersummarizestheadvancedpracticeofoilfieldenter⁃prisesinChinaandabroadinintelligentconstructionandconcludesthatintelligentoilfieldsshouldhavefourabilities：com⁃prehensiveperception，integrationandcoordination，earlywarningandprediction，andanalysisandoptimization.Ontheba⁃sisofcomprehensivelypromotingtheconstructionoftheInternetofthings，China’soilandgasindustryhasconductedase⁃riesofexplorationsandpracticebyleveragingthemassivedataresourcesaccumulatedgraduallyandresortingtointelligenttechnologiestoimprovethequalityandefficiencyoftheexplorationanddevelopmentandproductionoperationofoilfieldsandgasfields.Favorableapplicationresultshavebeenachievedinbusinessscenariosofreservoirprediction，reservoirde⁃scription，andworkingconditiondiagnosis.Forthecomprehensiveimplementationofdigitaltransformationandintelligentdevelopmentofoilfieldenterprises，keyresearchproblemsneedtobefurthertackledforthetechnologyofdynamicautomat⁃icmonitoringandintelligentcontrolontheproductionsite，new-generationintelligentoilfieldtechnologybasedonindustri⁃albigdata，intelligentoptimizationtechnologyforoilreservoirdevelopment，anddigitaltwinandintelligentoperationcom⁃mandtechnologyforoilfields.Theobjectiveistodevelopaleadingseriesofbasickeytechnologiesofintelligentacquisi⁃tion，comprehensiveperception，intelligentcontrol，andearlywarningandpredictionforintelligentoilfieldsandtherebysupportthehigh-qualitydevelopmentofoilfieldsandensurenationalenergysecurity.

Keywords：intelligentoilfield；bigdata；artificialintelligence；intelligentexplorationanddevelopment；intelligentproduc⁃tionoperation第29卷第3期聂晓炜.智能油田关键技术研究现状与发展趋势·69·

受全球政治经济形势和市场博弈等因素影响，

油气能源行业震荡加剧，石油产业格局发生显著变

化。全球能源趋向多元化、低碳化，随着油气需求

增速下降，油田经营效益下滑，运营成本压力逐年

增加，石油行业面临严峻挑战。同时，大数据、人工

智能、5G、云计算等新一代信息技术驱动的全球第

四次工业革命快速发展并推广应用，引发全社会和

全产业链的颠覆性变革，给石油行业带来了新的发

展机遇。数字化和智能化技术革命是开辟石油行

业持续发展的新途径，建设智能油田既是石油行业

降本提质增效的有效支撑，也是油田勘探开发等主

营业务技术发展的必然趋势，能够解决油田高质量

发展中面临的实际难题。

笔者在对智能油田的概念内涵进行基本描述

的基础上，调研分析了中外油公司在智能油田建设

方面的具体实践，重点针对我国油气田在智能化勘

探开发、智能化生产运行方面开展的研究和形成的

关键技术进行了介绍，并结合具体工作实际对胜利

油田在相关领域的研究情况进行分析，对智能油田

下步的发展方向和需要攻关的关键技术进行分析、

预测与展望，以期为智能油田的建设与早日实现提

供一定的借鉴与指导。

1智能油田的概念内涵与建设实践

智能油田是数字油田的高级发展阶段，近年

来，在经历了数字油田［1-2］的建设，具备了基本的数

据采集、管理等基础之后，中外石油公司围绕勘探

开发等核心业务，积极探索智能化技术在油田的深

入应用，智能化技术由点到面逐步推进，智能油田

的概念逐渐明确、内涵不断丰富，智能油田建设取

得了良好效果。1.1智能油田的定义及内涵

对于智能油田，中外诸多学者开展了分析探

讨，但目前并无统一的定义。石崇东等提出智能油

田是通过分析环境层、数据层、模型层、应用层等不

同领域来综合制定与实施油田的合理高效开采［3］。

张凯等认为智能油田意味着面对开发过程中的动

态分析、自动历史拟合、开发方案优化及提高采收

率措施等主要生产问题，能够基于实时大数据“感

知”油藏开发中的问题，利用先进的模型“分析”存

在的问题，通过智能优化方案“思考”最佳策略与方

案，最终辅助油田工程师“决策”现场实施［4］。智能

油田的建设就是让计算机或智能设备逐步代替或

一定程度上代替人工脑力劳动的过程。石玉江等认为数字油田代替了人的重复性的统计工作，是应

用知识［5］的过程，智能油田代替的则是人的部分分

析归纳工作，是创造知识和知识共享的过程，是勘

探开发技术、开采配套产业、油田生产及决策、现代

信息技术应用等多种业务智能化协同发展的必然

结果［6］。

结合在胜利油田开展智能油田建设规划的经

验认识，笔者认为智能油田的本质及目标就是在数

字油田的基础上，围绕油田的油藏、油水井、管网、

设备设施等核心资产，依托信息技术全面辅助资产

管理和效益优化，构建全面感知、集成协同、预警预

测、分析优化四项能力，助力高质量勘探、效益开

发，实现油田资产价值最大化。从建设特点及内涵

上来看，智能油田应该具备物联化、模型化、集成

化、可视化四方面的特征。其中物联化是基础，利

用传感器等装置实现油田所有资产对象及管理对

象的感知及监控，同时将生产及管理相关的数据实

时采集并及时传送到后台进行处理。模型化是核

心，在对油藏、油水井、管网、重点设备设施等对象

进行全面建模的基础上，通过数据、拓扑等各种关

联关系进行一体化模拟，为各种方案、措施的优化

奠定基础。集成化是关键，包括基于数据湖建设促

进数据集成、通过工业互联网平台实现应用集成

等，实现油田业务流程全生命周期的闭环式管理。

可视化是将各个业务领域的静态及动态数据借助

图形化、三维、移动等技术以直观形式随时随地按

需展现，包括利用数字孪生技术实现生产过程、业

务协同的透明可视，并支持交互处理。1.2国外油公司在智能油田建设方面的实践

国外油公司在智能油田方面起步较早，在油田

感知、分析、优化等不同环节实施了相关的重要战

略举措，特别是近两年来，通过加强与微软、谷歌等

信息技术公司的合作，直接引进信息技术公司在大

数据、人工智能方面的成熟技术，在勘探开发等核

心业务智能化方面取得一定的效果。

埃克森美孚与微软合作，在其二叠纪盆地油田

开发中应用数据湖、机器学习和云计算等技术，进

行智能油气田建设。从广泛的传感器网络中收集

数据（例如来自井口的压力和流量等）并存储在云

平台中，科学家和分析人员可以从任何地方进行无

缝、实时的访问，使用人工智能和机器学习等先进

的数字技术，深入挖掘数据价值支持业务决策优化

和工作流自动化。预计到2025年，智能化技术支持

二叠纪盆地油田的产量增长50000bbl/d，并希望在

未来十年通过改进分析和提高资产运行效率创造

合集下载

钻井采油智能系统的发展

钻井采油智能系统的发展

钻井采油智能系统的发展

Development of intelligent systems for well drilling

and petroleum production

摘要：

首先指出了在石油行业进行准确的解析描述比较困难，特别是在是在勘探和生产领域。然后接着提出在这样的情形下应用程序人工智能技术势在必得。最后指出了这些技术的研究近况：在Unicamp（坎皮纳斯大学）已经建立专业实验室和智能系统，并且已经研究十余年。

1. 简介：

首先开篇就指出现在的社会比较依赖石油资源，因其是不可再生的稀缺资源。接着说明现在的很多油田都建立在环境比较敏感的地方，比如海上、森林、北极地区等（offshore sites,forests,arctic regions, etc. ）。在这样的情况下，我们开发出更安全、高效的开采技术就显得尤为重要。

第二段指出应用于石油工程的人工智能技术的研究一直在各大实验室紧锣密鼓的进行着，最终的目的都是为了最求环境和经济高效的和谐统一。这些研究机构大多在巴西有一些合作伙伴，维持这长期盈利的关系，同时负责新的形式和实用技术的发展。本文也会介绍一些最新的进展情况。

2. 石油钻井计划

第二部分主讲的就是基于人工智能技术的石油钻井的相关计划。

通过传统的方法手段，拟定的石油钻井计划是在不同的阶段开展一些有序的过程。其中有一些阶段定义在很早的时候开发出来的。

然而，在一些石油勘探的地区就能观察到，事实上许多进行的阶段已经将一些参与的零件预先定义了。在我们开始进行钻井计划的时候，就应该建立起一个应该严格遵循的标准或者规范。其实这些标准也在不断的改进完善，随着钻井的不断进行和所钻的井不断增加，就会为钻出更好的井积累更多的经验。

接下来，文章给出了为什么现在的钻井条件很难达到精确解析描述的状况，然后也详细的说明了常规技术所面临的难题和技术瓶颈，最后就继续点题：运用人工智能技术能更好的辅助钻井，改善现有条件，提高技术水平。

石油企业智能油田发展与应用论文

石油企业智能油田发展与应用论文

石油企业智能油田发展与应用

杜吉家 臧国富

（胜利油田分公司经济开发研究院 山东 东营 邮编：257001）

【摘要】“智能油田”建设与实施，既是油田企业提高核心竞争力和加快自身发展的必然要求，也是全球信息化进入智能化阶段对油田的客观要求。论文通过对信息化发展阶段阐述、“智能油田”基本内涵及特征概括归纳，调查分析了国内外石油企业“智能油田”发展现状、经验做法及取得的成效，提出了油田企业（石油公司）在勘探开发业务中“智能油田”的研究应用的方面和内容。

【关键词】石油企业；智能油田；调查；应用

一、信息化发展的几个阶段

信息化历程分为手工阶段、数字化初级阶段、数字化成熟阶段和智能（智慧）化阶段。其中，目前正在研究、应用的智能（智慧）化阶段是信息化发展历程中的高级阶段，是信息化及相关配套技术发展到现在的必然结果，具有感知、可视化和智慧功能（见图1）。

图1 信息化发展阶段及描述

纵观智能油田的快速发展，反映了一个基本事实：IT技术，特别是一些IT新技术在智4-智能/1-手工发展阶段 阶段描述

手工操作为主；极少数字信息；信息2-数字3-数字计算机普及；实现专业数据和业务信全面覆盖各业务领域的计算机应用；生产经营管理流知识库、专家经验的管理和应用；利用专家经验、知识、能油田建设中发挥了至关重要的作用。

二、智能油田的内涵

智能油田在数字油田基础之上，借助先进信息技术和专业技术，全面感知油田动态，自动操控油行为，预测油田变化趋势，持续优化油田管理，科学辅助油田决策，使用计算机信息系统智能地管理油田。也就是说，智能油田就是能够全面感知的油田，能够自动操控的油田，能够预测趋势的油田，能够优化决策的油田。具体描述为：

(1)智能油田将借助传感技术，建立覆盖油田各、业务环节的传感网络，实现对油田各业务环节的全面感知。

(2)利用先进的自动化技术，对油气井与管网设备进行自动化控制，对油气管网进行自动平衡与智能调峰，实现对生产设施的远程自动操控。

智慧油田发展现状及未来趋势分析

智慧油田发展现状及未来趋势分析

智慧油田发展现状及未来趋势分析

智慧油田是利用现代信息技术手段，将传感器、物联网、大数据分析等技术应用于油田开发中，以提高油田资源开采率、降低生产成本、优化作业效率，并实现可持续发展的新型油田模式。本文将对智慧油田的发展现状与未来趋势进行分析。

一、智慧油田发展现状

1. 技术应用进展迅猛：随着信息技术的不断发展，智慧油田的应用不断推进。现代油田常常根据实时数据，通过传感器收集油井、管道、设备等关键信息，并通过物联网连接，实现对油田设备的远程监控与操作，从而大大提高了油田的生产效率和安全性。

2. 数据驱动决策：大数据分析在智慧油田中起着至关重要的作用。通过对大量实时数据的采集和分析，油田管理者能够更好地了解油田的状况，及时发现问题并做出决策。同时，数据分析也可以应对复杂的油藏特性，优化生产过程，提高油井的产量和开采效率。

3. 智能化设备的普及：智慧油田的发展还受益于智能化设备的普及。自动化钻井平台、智能泵、智能管道等设备的广泛应用，使油田的生产过程更加智能化，降低了人力成本，提高了油田的生产效率和安全性。

二、智慧油田未来趋势分析

1. 面向全生命周期的智慧油田：未来，智慧油田技术将会在油田的全生命周期中得到应用。从勘探与开发、生产到终末期的停产与废弃阶段，智慧油田技术将帮助油田实现高效、持续的发展。

2. 智能化油藏管理：智能化油藏管理将成为智慧油田的重要方向，通过现代信息技术手段，可以对油藏的动态特性进行实时监测与预测。基于大数据分析的油藏模拟和预测模型将有助于优化油藏开发方案，降低开采风险并提高产量。 3. 人工智能在智慧油田中的应用：人工智能技术将在智慧油田中发挥越来越重要的作用。智能化系统将能够根据实时数据进行自我学习和自我优化，实现更高效的油田生产管理。例如，通过机器学习算法，可以自动识别和预测故障，提前采取措施，从而降低设备维护成本，减少非计划停产时间。

4. 绿色可持续发展：智慧油田将更加注重环境保护和可持续发展。通过减少排放、资源回收利用等手段，智慧油田可以减少环境影响，提高油田的整体可持续性。同时，智能化设备和数据驱动的决策提高了油田生产的效率，减少了能源消耗和废弃物排放。

油气田智能化发展研究报告

油气田智能化发展研究报告

油气田智能化发展研究报告

油气田智能化发展研究报告

一、引言

近年来，随着科技的快速发展，智能化已经成为各行业的重要方向之一。油气田作为能源领域的基础产业，也面临着智能化转型的迫切需求。本报告旨在研究油气田智能化发展的现状、挑战以及未来趋势，并提出相关建议。

二、油气田智能化的现状

随着油气资源的日益稀缺和对环境保护要求的提高，油气田开发面临着越来越多的挑战。智能化技术的引入可以提升油气开采的效率、降低成本，并减少对环境的影响。目前，油气田智能化已经实现了一些初步的突破，包括智能钻井、智能提取和智能监测等方面。

在智能钻井方面，通过引入自动导向技术、智能钻井工具和实时监测系统，可以实现精确的钻井操作，节约时间和成本。智能提取方面，利用智能物联网技术、数据分析与处理等手段，可以实时监测和调整油气田的生产参数，最大限度地提高油气产量。而智能监测方面，则可以利用无人机、传感器等设备，对油气田的生产过程进行实时监控，提高安全性和效率。

三、油气田智能化的挑战

尽管油气田智能化发展取得了一定的成果，但仍面临着许多挑战。首先，油气田智能化技术的研发和应用需要大量的资金投入，对油气田企业来说是一项巨大的负担。其次，油气田的地质环境复杂多变，智能化技术在适应不同地质条件下的可行性和稳定性仍存在一定的局限性。此外，智能化技术的引入也面临人力资源不足的问题，需要相关专业人才的培养和引进。 四、油气田智能化的未来趋势

尽管油气田智能化面临着一些挑战，但其未来发展仍然广阔。首先，随着人工智能技术的不断进步，油气田智能化将实现更高的精准度和自动化程度。其次，智能物联网技术的广泛应用将进一步提高油气田的生产效率和安全性。此外，随着数据处理和分析技术的发展，油气田智能化将更好地挖掘数据价值，实现精细化管理和决策。

五、建议

为了更好地推动油气田智能化的发展，可以从以下几个方面做出努力。首先，加大对智能化技术的研究和应用力度，鼓励科研机构和企业的合作，加强智能化技术的创新和转化。其次，加强人才培养和引进，建立相关专业人才培训体系，提高人才队伍的素质和能力。此外，加强政府的监管和支持，提供税收优惠和政策扶持，降低油气田智能化的成本压力。