人工智能在钻井工程中的应用现状与发展建议

人工智能技术是油气勘探开发降本增效的有效手段,也是实现关键技术升级换代,提高竞争力的有效途径。介绍了人工智能技术在钻井工程中的发展阶段和应用优势,在调研国内外人工智能技术在钻井工程中的应用基础上,分析其在钻井优化设计、钻井参数优化、钻井井眼轨迹控制、井筒完整性监控、风险预警和钻井程序决策等方面的应用进展,指出现场应用的关键技术,包括钻井数据的实时共享、人工智能内在逻辑规律的解释、人工智能算法的优选和云计算与边缘计算的协同发展等。最后,分析了国内外主要油气公司人工智能技术研发布局和水平,结合油气勘探开发降本增效需求,提出钻井人工智能技术发展思路和研发重点,为我国利用人工智能技术实现钻井提速提效提供借鉴和研发思路。     

国内外新兴钻井技术发展现状

为满足勘探开发的要求,提高钻井工程效率、降低钻井成本,达到提高勘探开发整体效益的目的,国内外新兴起来了旋转导向钻井、垂直钻井、套管钻井、实体膨胀管、控压钻井和随钻测井等钻井新技术。详细介绍了国内外各种新兴钻井技术的发展状况、现场试验及应用情况,分析了各种新兴钻井新技术的技术优势及国内外的差距。最后建议我国应加快新兴钻井技术的研究和研制开发具有自主知识产权的钻井新工具,以缩小与国外先进钻井技术的差距,推动我国石油勘探开发的快速发展。     

海洋石油实时智能钻井辅助决策技术进展

近年来中国海洋石油集团公司积极进行数字化转型,引入了实时智能钻井辅助决策系统。基于该系统形成了作业效率实时统计分析、摩阻扭矩及水力学参数模拟预测、基于多源信息的地质工程一体化地层压力实时监测等数字化关键技术,为高难度复杂井提供了实时数据监测、工程风险模拟及作业方案优化服务,应用效果良好。结合当前现状,未来还需进行高阶的人工智能实时辅助决策技术研究,开展工程软件自主化研发,利用地震、钻井、录井、测井等资料建立更加全面、智能的地质工程一体化钻井工程管理平台,有效识别诸如卡钻、溢流、井壁坍塌、井漏等钻井工程问题,形成历史数据与实时数据联动的地质-工程-信息技术一体化的智能、安全、高效的钻井技术。     

深水钻井技术装备现状及发展趋势

随着水深的不断增加,海洋环境及海底地质条件更为复杂,深水钻井工程面临着越来越多的挑战。为了应对这些挑战,全球对深水钻井技术研究的投资不断增加,深水钻井技术装备水平也在不断突破,深水钻井技术装备在石油工业中的地位越来越重要。通过跟踪调研国内外深水油气钻井技术及装备的发展,详细分析、阐述了深水钻井技术面临的挑战及目前国外该技术和关键装备的发展状况,介绍了我国目前深水钻井技术装备发展现状,并就我国加快深水油气勘探开发提出了一些探索性的观点和建议。      

钻井信息技术

在分析钻井工程技术发展现状和趋势的基础上,剖析了钻井信息技术面临的形势和挑战,指出钻井信息技术必将在石油勘探开发领域产生巨大效益。从钻井工程设计、构建数字化钻井施工模式、钻井工程信息采集传输、生产组织、管理决策和钻井技术研究等方面分析了钻井工程中的信息应用模式,介绍了国内比较成熟的钻井信息应用软件及其功能。认为钻井信息技术的三大重点发展方向是：以随钻地震、随钻测量技术、智能电子钻柱技术等为代表的自动化信息采集技术;基于WITSML标准的井场信息集成与传输技术;以钻井模拟系统和专家系统为代表的智能决策系统技术。     

国内外地质导向钻井技术现状及发展

地质导向钻井技术目前已经发展成为钻井施工的核心技术,被广泛应用于大位移定向井、水平井及其它特殊工艺井中,利用地质导向钻井技术施工,可以实时获得真实的地质参数、实现地质导向,是开发复杂油藏、回避钻井风险、改善勘探开发效果和提高勘探开发效益的重要手段。文中从地质导向钻井技术的发展及应用、地质评价仪器、地质导向工具等方面介绍了国内外该技术的现状及发展趋势,指出了我国地质导向钻井技术和国际水平的差距。     

�����꾮������Ϣ�ۺϼ���ϵͳ

简要介绍一油气钻井智能信息综合集成系统。它以分设在井场和油气田指挥部的两个计算中心为核心，在充分并准确采集油气钻井各类信息及建立切合实际的钻井工程静、动态模型和智能决策模型的基础上，利用多种通信手段，充分体现综合集成的特点，在统一的软件开发平台上，将油气钻井工程信息采集与处理、工程设计与预测、实时监控与辅助决策等环节，有机地结合成为一个整体，合理开发和充分利用各种钻井信息，以实现安全、快速、优质钻井。     

塔里木油田超深层钻井技术进展及难题探讨

当前,塔里木油田以超深特深层为代表的深地油气资源开发对满足我国经济发展需求和保障能源安全至关重要。经过数十年的探索和实践,塔里木油田创新形成了超深复杂井井身结构设计、超深难钻地层钻井提速、超深大斜度井水平井钻井、超深复杂地层钻完井液、超深复杂地层固井、高温高压井完整性、超深复杂井井控等一系列超深层钻井技术,保障深地油气勘探获得重大突破并创造多项纪录。伴随超深井数量持续增加,工程地质条件更加复杂,井下环境更加苛刻,超深层钻井过程势必面临新的工程难题和挑战,严重制约深地油气资源安全高效开发。为此,通过概括塔里木油田钻井工程技术发展历程,系统梳理了深地钻井工程技术取得的主要技术进展,并结合新的勘探开发形势与油气开发要求,指出了塔里木油田钻井工程技术从超深层迈入特深层新时期的焦点问题及攻关发展方向,为国内外深地复杂油气井安全高效钻进提供借鉴和参考。     

�ִ��꾮�����ķ�չ��������̽������δ��

在油气勘探开发中，钻井是必不可少的基本环节。钻井技术从上世纪至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个阶段。21世纪钻井技术发展的主导趋势是向钻井自动化及智能控制系统方向发展。文章综述了钻井技术的发展，阐述了它对于促进油气勘探开发的作用：钻井技术的发展极大地提高了油气勘探开发的效益，改善了油气田勘探开发的效果。同时，随着石油工业的发展，由于油气勘探开发领域的进一步扩大及可持续发展战略等的要求，对钻井技术提出了越来越高的要求，促使钻井技术有新的较大的发展，以满足油气勘探开发的需要。并展望了现代钻井技术的发展与油气勘探开发的未来，指出钻井技术必将进一步在剩余油挖潜、提高采收率、开发边际油气田、改善油气田开发效果、进一步提高油气田勘探开发经济效益等方面发挥更大的作用，为油气工业作出更大贡献。     

钻井科技发展的历史回顾现状分析与建议

在宏观上回顾了国内外旋转钻井科技发展的历史过程,简要地总结归纳了钻井科技发展的历史经验和教训,并对油气钻井技术发展的现状、趋势及国内外差距进行了认真分析。在此基础上,针对我国陆上油气勘探与开发对钻井技术的主要需求,探讨了我国今后油气钻井技术发展的思路和目标,并简要论述了钻井关键技术的研究与开发重点。     

人工智能在石油勘探开发领域的应用现状与发展趋势

针对石油勘探开发的实际需求,阐述了人工智能技术在石油勘探开发领域的研究进展与应用情况,探讨并展望未来人工智能技术在石油勘探开发领域的发展方向与发展重点.机器学习在岩性识别、测井曲线重构、储集层参数预测等测井处理解释方面初步应用,并显现出巨大潜力;计算机视觉技术在初至波拾取、断层识别等地震处理解释方面应用已有成效;油藏工...     

油水井智能堵水调剖技术现状及发展趋势

基于大数据和人工智能等前沿技术的智能堵水调剖技术,有望实现堵水调剖过程的智能闭环控制,从而大幅提高油气井产量和采收率,近年来已成为国内外研究热点。详细介绍了国内外智能堵水调剖关键技术的发展现状,包括智能油藏、智能决策、智能找水、智能调堵、智能施工、智能监测、智能测试、智能评价等技术,指出我国目前智能调剖堵水技术迫切需要进行顶层设计,制定发展规划和技术思路,开展关键基础理论与关键技术研究,搭建产学研用合作平台,实现智能堵水调剖技术突破。     

值得关注的国际石油工程前沿技术(I)

油气资源特别是非常规、深层、深水和北极油气资源的高效开发越来越依赖于技术进步,特别是工程技术的进步。进入21世纪以来,国外石油工程技术发展很快,涌现出了一批重大关键技术和前沿技术,文章对其中18项技术进行了概述,其中包括旋转导向钻井技术、控压钻井技术、深水钻井技术、智能钻杆、连续起下钻及连续循环钻机、折叠式连续套管等,这些新兴技术值得我国业界高度关注。     

中国陆相页岩油开发前景与挑战

随着中国页岩气勘探开发进程的推进,页岩油的勘探开发受到越来越多的关注。通过对国内外页岩油勘探开发现状追踪调研,并结合近年来泌阳凹陷陆相页岩油勘探实践,从页岩油的含义与基本特征入手,对中国陆相页岩油的形成条件、资源规模、勘探开发关键技术及面临的问题进行了深入分析。研究表明中国陆相断陷湖盆页岩油形成条件有利,资源丰富;中国目前现已初步形成了适合于陆相页岩地层的地质综合评价技术、水平井钻完井及多级分段压裂技术,并在泌阳凹陷、济阳坳陷等地区应用取得了页岩油勘探重要进展;目前制约中国陆相页岩油开发进程的主要问题集中反映在陆相页岩油渗流机理、甜点区评价等基础地质认识,旋转导向系统、微震裂缝监测技术等核心工程技术自主化,以及如何实现效益开发等3个方面,它们将是今后陆相页岩油开发进程中的攻关重点。     

油气行业数字化转型研究与实践

油气行业目前面临着价格波动、去碳化法规推动的天然气和可再生能源业务增长、勘探环境日趋复杂导致开采成本不断上升等一系列挑战,积极应用大数据、云计算、物联网、人工智能等新兴技术,搭建云应用体系,推动数字化转型,可以不断提升油气企业的业务智能化水平和行业生态影响力。作为全球大型油气企业,中国石油天然气集团有限公司近年来不断创新油气业务的云技术架构和一体化解决方案,积极打造了勘探开发梦想云,构建了由设备设施、边缘计算、IT设施、数据湖、基础底台、服务中台、业务应用、统一入口8个层面以及贯穿这8个层面的网络安全体系和标准与规范体系构成的石油工业互联网,组建勘探开发梦想云联盟,培育数字生态圈,有力推动了油气业务数字化转型和智能化发展。     

海相碳酸盐岩超深油气井安全高效钻井关键技术

塔里木盆地及四川盆地海相碳酸盐岩油气资源埋深超过7 000.00 m,地层具有层系多、非均质性强和高温高压等特点,钻井难度大、风险高,存在机械钻速低、井筒完整性易失效等突出工程问题。为此,研制了一批新型钻井提速工具及耐高温测量仪器与固井工具,研发了耐高温的高密度钻井液体系、环保型低摩阻钻井液、高性能堵漏浆和防气窜固井水泥浆,发展了硬地层协同破岩快速钻井技术、缝洞型高压油气井“预–监–控–压”闭环式安全控制钻井配套技术及超深小井眼水平井井眼轨迹测控关键技术,完成了多口井深超8 000.00 m的高难度超深井钻井施工,创造了多项工程纪录,有力支撑了新疆顺北、川西超深海相碳酸盐岩油气的勘探开发。      

人工智能技术发展对石油工程领域的影响及建议

人工智能作为新一轮产业变革和科技革命的新引擎和核心驱动力,已经成为引领未来发展的战略性新兴技术。研究分析斯伦贝谢、康菲、壳牌、BP等国际知名油气公司近年加强人工智能技术发展和应用的实例,对石油工程产业转型升级和技术创新产生深刻影响。如促进石油工程产业向少人或无人操作方向发展,推动多部门协同、多学科互通,加深全产业链一体化融合;通过提高储层认识,优化钻井和压裂参数,助力石油工程技术增储上产、降本增效。结合我国石油工程业务发展现状,指出国有石油公司要围绕油气勘探开发降本增效,积极应对人工智能推动石油工程产业升级带来的挑战,搭建大数据一体化融合平台,强化科技创新力度,加大内部政策扶持力度,加速推进石油工程业务转型升级、关键技术升级换代和技术人才梯队建设,逐步构建石油工程人工智能生态系统。     

低油价下石油工程技术创新特点及发展方向

在油价持续低位震荡时期,石油行业面临巨大的困难和挑战,通过石油工程技术创新来实现降本增效已成为行业共识。在此背景下,各国际石油公司大力推进技术创新管理转型,科技创新和技术发展呈现出了一些新的特点和新的动向,值得我国学习和借鉴。在分析石油工程技术创新的行业背景的基础上,研究了国外石油工程技术创新特点,认为技术创新战略由项目驱动和战略驱动向价值驱动转变,跨界合作成为一种新业态,技术服务模式更加重视一体化,技术创新活动更加重视降本增效的实用技术。结合我国油气勘探开发现状及挑战,指出了智能化钻井完井技术、一趟钻钻井技术、高温高压钻井完井技术、复杂井型钻井完井技术、精细化储层改造技术和系统集成解决方案等技术发展方向;并认为,围绕这些技术发展方向涉及的关键技术进行研究,尽快形成适用于我国的石油工程降本增效技术系列,对于我国油气资源的有效动用和经济开发具有重要意义。      

中国石化石油工程技术现状及发展建议

石油工程技术是实现油气勘探开发的手段,是推进油气发展的重要动力。为了实现复杂油气藏的高效勘探开发和剩余油气的挖潜增效,满足勘探开发日益迫切的石油工程技术需求,中国石化近几年重点开展了优快钻井完井技术、复杂地层测井录井技术、特殊储层改造技术等技术攻关和相关装备的研制工作,有力支撑了中国石化70多个盆地、500多个区块的油气勘探开发和海外5大区域近40个国家油田技术服务市场的开拓。综述了中国石化石油工程技术的发展现状,着重介绍了钻井完井、测井录井和储层改造方面取得的技术突破;结合中国石化石油工程技术的发展目标和新的技术需求提出了发展建议,即加快发展关键核心技术,进一步完善适用于超深油气藏、页岩油气藏、致密油气藏、东部老油田等的集成配套技术,并重视非常规能源、深水油气开发技术的研究,全力打造一体化服务能力。