人工智能在油气田工程领域应用及影响

李谢辰

摘要：随着智能油田战略的实施推广，国内石油厂商有望实现技术突破。经过不断的信息化建设和技术革新，数字油田体系已经日趋完善，当前主要的发展方向是在数字油田系统基础之上，以油气田数据的深入挖掘和综合应用为突出特征，进一步深化信息技术应用，形成智能油田“加强云计算、物联网、大数据等信息新技术的研发与应用，通过工业化与信息化的深度融合，降低成本，提升石油石化行业的发展质量和效益”。

关键词：智能;油田;应用

油田工业环境中都需要将工作过程中每一个环节的数据采集并且集中，通过这些状态数据实现有效监控， 从而确保油田工业环境工作的正常展开。这种需求以及工作模式，在当前信息技术的推动之下，又有了进一步的深入发展，数字油田就是将每一个工作细节的数据都展开采集，并且依据数据特征和处理需求决定送达到对应的数据节点展开处理，从而形成信息层面的油田反应。经过多年的发展，数字油田体系已经日趋完善，当前主要的发展方向是在数字油田系统基础之上，以数据的深入加工为突出特征，进一步深化形成智能油田。

一、慨述

智能油田是油气藏勘探开发技术、油气开采配套产业、油气田生产及决策、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。智能油田的建设就是让计算机或智能设备逐步代替人工脑力劳动的过程。从应用角度来看，“数字油田”代替了人的重复性的统计工作，是应用知识的过程，“智能油田”代替的则是人的分析归纳工作，是创造知识和知识共享的过程。从目前来看，智能油田建设将是一项持久的工作，它会随着计算机技术中人工智能应用程度的提高而不断发展。

目前，智能油田的发展趋势正朝着“一体化、协同化、实时化、可视化、共享化”的方向发展，即业务应用一体化、决策部署协同化、生产管理实时化、综合研究可视化、信息资源共享化。智能油田是一个面向应用和服务的油田，智能油田的目标是建立一个由新工具、新技术支持的涵盖油田生产、管理及服务全生命周期的新油田生态系统。同时，通过管理理念、管理方式的变革，实现跨地域、跨学科、跨部门的协同工作，提高油气田研究与决策的质量和效率，转变经济发展方式，实现由传统油田向新兴油田的跨越式发展。

二、智能油田核心技术

对于智能油田环境，由于其将数字油田作为发展基础，尤其是环境层和数据层的建设，在数字油田阶段基本都已经趋于成熟，有着良好的数据采集物理基础，并且在数据层环境中，专业性质的数据库系统也都比较完善。对于数字油田而言，其建设是自下而上的，即在各个数据库的基础之上展开对于相关知识体系和模型的建设，而后通过应用层与相关工作人员实现沟通，并且进一步对战略领域形成记录和整理。但是对于智能油田体系而言，其发展是从两侧朝中间应用层的，底层的状态与数字油田系统类似，但是高层的战略层，其依靠的主要技术包括人工智能在内的诸多数据分析技术，所产生的决策支持信息同样需要反馈给应用层实现人机交互。从技术层面看，鉴于智能油田和数字油田本身的发展差异，可以看出智能油田的发展技术更加倾向于数据的深入加工和理解，而数字油田则更多倾向于数据的收集与整理。具体而言，作为智能油田的核心技术包括如下方面。

1、数据集成、管理与挖掘技术。智能油田的数据集成工作，是将多个领域相关的数据集成在一个环境中，便于从中提炼出更具价值的信息。其数据管理面向对象包含了地质、地震、测井、分析化验、生产、试油试采、地面管网、地理等多个领域数据，不同领域中的数据既相互独立又彼此保持依赖状态，只有放在同一个体系中互相作为背景加以理解才能获取到更为完整的有价值的信息。在这一方面，智能油田系统的职责在于加深多个领域数据之间的联系，从而为人工智能等相关技术提供良好的数据背景。

2、智能钻井与完井技术。智能钻井与完井技术是智能油田在油田专业领域的深入应用，其整个过程包括数据采集、模拟、分析与决策。实现方式是利用内嵌导线的智能油井管建设一套连接地面与井下的闭环信息系统，可伴随作业过程实时指导各项技术的应用和勘探开发方案的执行与管理。在此基础上以Web 页面前端技术作为支持，积极引入虚拟现实技术，来实现基于网络环境的远程协同决策工作体系。此种方法的应用， 一方面对于钻井与完井过程中可能出现的状况，以计算机作为基础实现预测和及时告警;另一方面还能够对工作过程做出提前模拟和分析，并且通过网络环境实现专家资源的跨区域共享。

3、人工智能技术。人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。在智能油田体系中的应用价值，在于让计算机成为人脑的有益扩展和补充，以模拟人脑思维作为重要手段，来最终实现这一目标。人工智能在当前智能油田环境中的应用并不成熟，但是作为未来发展的必然方向， 对其关注不容降低。目前，人工智能暫时停留在对告警信息更为智能化处理方面，对提升油田工业环境的安全水平有着毋庸置疑的积极价值，但诸如从更广阔的数据环境中提炼出能够切实支持决策的数据并且以一种合理的方式展示，还有待于进一步发展。

目前，国内油田已经步入数字化油田阶段，正朝着智能化油田的方向迈进。一个能够全面感知、自动操控的油田，一个能够预测趋势、优化决策的油田，才是一个在国际上有竞争力的油田。智能油田是未来油田领域信息管理技术的主要应用发展方向，其必然会随着媒体技术的成熟而逐步进步，唯有深入分析当前油田环境中对于信息的需求，紧跟信息相关技术发展步伐，才能对整体状况作出准确判断，才能形成推动整个智能油田体系发展的有效力量。

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