人工智能技術對石油工程領域的影響及應用探究

于洋

中國石油集團工程技術研究院有限公司 北京 102206

引言

目前，國內外很多知名油氣公司正在加強人工智能技術的研究和應用，這也預示著人工智能技術正在推動著石油工程產業發生變革。而我國油氣田已經整體進入到難開采階段，人工智能技術的應用給石油生產注入了新的生機和活力，借助人工智能技術，石油工程技術升級換代速度正在加快，推動石油企業加快走上高質量發展道路。

1 人工智能技術對石油工程領域的影響

1.1 人工智能是產業變革的引擎

人工智能技術的一個突出特征是機器和軟件取代了大多數的人。隨著石油工程設備智能化水平的提升，石油工程產業中重復性或技術含量較低的崗位人員數量將越來越少，經歷現場少人操作階段最終達到現場無人操作的目標。通過機器人、智能監測設備、數據控制中心，對石油生產現場狀況收集信息，實時掌握石油工程現場設備運行狀態，節省了人力，減少了缺陷隱患，提高了生產效率。隨著信息數據的海量增長，數據資源的開發、共享利用將進一步打通石油工程產業鏈上各個環節的屏障，推動石油工程產業鏈向著一體化的方向發展[1]。

1.2 人工智能是技術變革的動力

人工智能技術不僅解放了人力，同時正在推動著石油工程技術革新升級。將人工智能技術應用在地球物理模型的建立中，提高對石油資源認識的客觀性、精準性和全面性，優化石油生產效率，提高單井產量。利用人工智能技術對石油儲層的特征及演變規律進行分析，預測油田中長期產量，找到油田生產的最佳工藝條件。利用人工技術在生產方案優化、生產工藝設計、風險識別、決策制定方面發揮出積極作用，促進石油工程技術升級，使石油工程產業不斷降本增效。

2 人工智能在鉆完井領域中的應用

鉆完井領域中，人工智能技術不僅體現在井眼軌道優化上，同時也體現在鉆速優化以及鉆井導向優化上。利用神經網絡技術、遺傳算法對井眼的方位角、井眼方向參數進行優化，從而使井眼軌道更科學合理。利用人工智能技術對井眼軌道現場作業情況進行監測，在信息分析的基礎上對鉆井技術參數進行調控。通常將隨鉆地震技術、鉆頭測量技術與人工智能技術融合，實現對鉆井進程的智能化控制。在鉆井參數優化過程匯總，利用人工智能技術實現地層參數、鉆頭參數、設備參數之間的最佳匹配，通過神經網絡技術、離子群算法、蟻群算法，對鉆井多方相關參數進行優化，根據優化的結果自動發出操控指令對鉆井設備運行狀態進行精準把控。在鉆井設備用具方面，越來越多的智能化鉆機、智能化鉆頭、智能化鉆桿被應用，實現了鉆井智能化控制的生產目標，降低了人力成本和鉆井作業風險。在對油藏分析方面，采用神經網絡方法建立油氣藏產能目標函數，對影響函數結果的各個參數建立優化模型，確定最佳工藝方案和工藝參數。采用循環神經網絡技術、記憶神經網絡技術對油藏產量進行預測，通過建立油藏產量函數模型，將油藏的靜態參數、動態參數以及生產參數輸入到函數模型中，對油藏累計產油量進行預測。利用粒子群算法、差分進化算法建立含水飽和度預測模型，對油藏含水飽和度進行預測，實現更快的預測速度，得到更準確的預測效果。利用模糊推理技術將生產參數轉化為低中高三個類別的函數模糊變量，構建生產決策方案，能夠消除在數據有限的情況下處理復雜度高儲層的不確定性，使動態分析模型得到簡化，提高儲層描述質量[2]。

3 石油工程領域中應用人工智能技術的相關措施

加快搭建統一的數據平臺，促進石油工程人工智能數據一體化融合，使石油工程產業鏈上各個環節能夠實現數據資源共享，推動數據開發和利用效率提升。建立統一的數據規范，明確數據對接標準，提升數據資源收集、傳輸、存儲、轉換、集成、應用的可靠性，使數據資源在技術升級、裝備研發過程中發揮出更充分的作用。

加強石油工程技術創新，促進人工智能系統完善。依托人工智能技術的發展現狀，圍繞石油工程技術發展狀況，確定石油工程技術智能化發展的方向、目標和路徑。一方面對石油工程產業鏈上各個節點的技術進行人工智能化研究，另一方面，建立開放的石油工程人工智能軟件平臺，加快對石油工程人工智能技術的集成。

加大資金投入，加快人才隊伍建設。結合國家人工智能產業發展政策以及石油行業的相關扶持政策，加大石油工程領域人工智能技術研究應用方面的資金投入。在資金保障下吸引社會各界資源的投入。以科研院所和石油企業為中心，與國內先進的信息智能科技建立合作，整合多方資源，建立石油工程人工智能技術實驗室，吸引優秀人才，加快技術難題攻克，并培養一批石油工程領域的人工智能技術人才，為石油工程產業邁向全面智能化階段奠定人才隊伍保障。

4 結束語

綜上所述，人工智能技術在智力水平上有著巨大的潛能，在當下及未來石油生產中有著巨大的發展空間。利用人工智能技術的判斷和決策能力幫助工作人員做出更科學的決策。未來，隨著人工智能技術的更迭，石油工程技術的升級速度將加快，為石油工程產業健康高效發展提供強大的支撐。