9月21~22日,由長安大學(xué)、陜西省石油學(xué)會、西安市科技協(xié)會和延安大學(xué)聯(lián)合主辦,以“數(shù)字化轉(zhuǎn)型 智能化發(fā)展”為主題的第八屆數(shù)字油田國際學(xué)術(shù)會議在西安召開。國內(nèi)外知名專家學(xué)者、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)負(fù)責(zé)人,圍繞油田數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展,特別是智慧油氣田新興技術(shù)、實現(xiàn)路徑與發(fā)展愿景深入研討交流,獻計獻策。記者在會上了解到,數(shù)字采油法、GPT大模型、隱私計算等前瞻性新技術(shù)將助推油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型,提高企業(yè)運營效率,助力建設(shè)中國式現(xiàn)代化數(shù)字油田。
數(shù)字油田建設(shè)進入“深水區(qū)”
長安大學(xué)副校長朱杰君表示,近年來,隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,從數(shù)字油田向智慧油田升級已成為世界石油行業(yè)信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。在加大油氣資源勘探開發(fā)和增儲力度,加快規(guī)劃建設(shè)新型能源體系的背景下,我國數(shù)字油田建設(shè)已進入“深水區(qū)”,面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn),需要數(shù)字化建設(shè)縱向升級、橫向滲透,以及油氣田業(yè)務(wù)與數(shù)字智能技術(shù)深度融合,進而提高油田生產(chǎn)運行效率。
當(dāng)今,在物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新興技術(shù)逐漸興起和快速發(fā)展過程中,越來越多的油氣企業(yè)將數(shù)字化轉(zhuǎn)型列為戰(zhàn)略核心和發(fā)展方向。中國石化首席專家、信息和數(shù)字化管理部副總經(jīng)理李劍峰說,中國石化積極探索數(shù)字技術(shù)在石油石化業(yè)務(wù)中的融合應(yīng)用研究,在產(chǎn)業(yè)鏈全面尋找與最新技術(shù)的結(jié)合點,打造智能化應(yīng)用場景,為企業(yè)安全環(huán)保管理、生產(chǎn)節(jié)能高效發(fā)揮關(guān)鍵作用。中國石化經(jīng)過10年建設(shè)取得成效顯著,其中在智能油田建設(shè)方面初步形成了“123456”總體藍圖框架,以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,并完成了從試點、提升到推廣的建設(shè)實踐,著力打造整體智能化解決方案。
大慶油田慶新油田開發(fā)有限責(zé)任公司總地質(zhì)師王春友也分享了數(shù)字化轉(zhuǎn)型的成功實踐。該公司歷經(jīng)13年的數(shù)字化油田建設(shè)和智能化提升,構(gòu)建了采、存、管、用全流程管控的“慶新數(shù)據(jù)環(huán)境”,數(shù)據(jù)感知能力不斷增強,生產(chǎn)過程實現(xiàn)智能操控,大幅降低了員工勞動強度,智能管理方式成為提高企業(yè)發(fā)展動力的重要手段。
數(shù)字采油法首次亮相
“目前,不管是哪種采油技術(shù),油田采收率均不超過20%~40%,大部分油氣資源留在地下。采收率較低的原因很多,主要還是能量損失較大!倍砹_斯工程院外籍院士、長安大學(xué)智慧油氣田研究院榮譽院長高志亮說,他們團隊創(chuàng)新提出了一種數(shù)字采油法(或稱為數(shù)智采油法模型),即利用數(shù)字生產(chǎn)力工具組合能力,將油藏(儲層)、井筒、注采和地面生產(chǎn)運行過程數(shù)據(jù)組織起來,形成地上地下一體化的數(shù)字采油協(xié)同平臺,做到重復(fù)的工作平臺做、復(fù)雜的工作協(xié)同做、丟失的能量找回做。
高志亮表示,數(shù)字采油法平臺(oilGPT)包括數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、技術(shù)、算法、算力科學(xué)匹配方式的生成、轉(zhuǎn)換和預(yù)訓(xùn),建立在地質(zhì)與儲層研究的基礎(chǔ)上實施井層關(guān)聯(lián),利用數(shù)字技術(shù)和大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù),以數(shù)能轉(zhuǎn)換理論為依據(jù),通過數(shù)字賦能,將注采過程損失的能量找回來,實現(xiàn)“看得見、測得準(zhǔn)、厘得清、算得精、采得多”。今年8月,高志亮團隊研發(fā)的“一種適應(yīng)于大數(shù)據(jù)與人工智能在油氣田應(yīng)用的新型數(shù)據(jù)模型”獲得發(fā)明專利授權(quán)。
2021年以來,這種數(shù)字采油法首次在延長油田吳起采油廠薛岔作業(yè)區(qū)進行初步應(yīng)用,主要實施數(shù)字化油田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。據(jù)吳起采油廠信息中心工程師張澎介紹,數(shù)字采油法的應(yīng)用,實現(xiàn)了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在線化、動態(tài)分析智能化、業(yè)務(wù)協(xié)同閉環(huán)化,將數(shù)字化深度融合采油業(yè)務(wù),產(chǎn)生了經(jīng)濟價值,實現(xiàn)成本、用工、工作強度“三降低”;效率、效益、管控水平“三提升”。其中,用工總量下降35%,年節(jié)約用工及其他生產(chǎn)成本2000多萬元;油田采收率提高3%~5%,年均增產(chǎn)原油3250噸,增加營收近1000萬元,工作效率提高45%以上。
高志亮表示,數(shù)字采油法提出的意義在于突破了傳統(tǒng)采油過程無法獲知能量損失的注采方式,構(gòu)建了數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、技術(shù)、算法、算力科學(xué)匹配模式,提高采收率。
GPT大模型未來可期
去年底以來,火爆全網(wǎng)的ChatGPT開啟了人工智能發(fā)展新階段,各行業(yè)應(yīng)用生態(tài)正加速形成。GPT大模型何時能應(yīng)用于油氣行業(yè)?與會專家認(rèn)為未來3~5年這將成為現(xiàn)實。
西安石油大學(xué)計算機學(xué)院教授程國建表示,GPT在油氣勘探與生產(chǎn)中的應(yīng)用方向包括數(shù)據(jù)分析和解釋、輔助決策和優(yōu)化、自然語言處理和文檔摘要、學(xué)習(xí)和培訓(xùn),可以整合到智能系統(tǒng)中,實現(xiàn)自動化和智能化操作。比如通過與ChatGPT對話,可為油氣勘探與生產(chǎn)提供更高效、更智能的解決方案,智能系統(tǒng)可根據(jù)遙感數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)和實時監(jiān)控數(shù)據(jù),自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù),預(yù)測設(shè)備故障和優(yōu)化操作,提高生產(chǎn)效率,減少成本。
中國石油勘探開發(fā)研究院人工智能研究中心高級工程師竇洪恩認(rèn)為,ChatGPT/GPT-4可集成油氣行業(yè)各領(lǐng)域的設(shè)備傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù),提高行業(yè)運營效率和惡劣環(huán)境下應(yīng)急管理能力,通過人機友好交互和自主管控,進入可感知、自感知、自修復(fù)及自決策的智慧化時代,使傳統(tǒng)油氣行業(yè)發(fā)生革命性改變。
李劍峰則認(rèn)為,借用ChatGPT大模型的成熟技術(shù),發(fā)揮自有數(shù)據(jù)優(yōu)勢,可通過模型訓(xùn)練+專業(yè)數(shù)據(jù)微調(diào)+強化學(xué)習(xí)反饋等途徑,訓(xùn)練出多模態(tài)油氣行業(yè)大語言模型,并不斷迭代演進,構(gòu)建豐富多彩的油氣工業(yè)元宇宙。
隱私計算筑牢安全籬笆
發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟,離不開數(shù)據(jù)資產(chǎn)的流通、利用和安全保護。近年來國家先后出臺了一系列有關(guān)數(shù)據(jù)安全流通技術(shù)的發(fā)展戰(zhàn)略、規(guī)劃和政策,提出要建立健全數(shù)據(jù)流通交易規(guī)則,積極推進隱私計算的研究和利用。
隱私計算是一類綜合性數(shù)據(jù)安全和保密技術(shù)。目前隱私計算有三大主流技術(shù)——多方安全計算(MPC)、聯(lián)邦學(xué)習(xí)(FL)和可信執(zhí)行環(huán)境(TEE)。這些技術(shù)各有特點,適用于不同的應(yīng)用場景。
在中國石油新疆油田分公司數(shù)據(jù)公司一級工程師陳仕意看來,雖然隱私計算技術(shù)理論產(chǎn)生了很久,但目前應(yīng)用范圍極其有限。石油行業(yè)迫切需要采用隱私計算技術(shù),他們也正在進行相關(guān)應(yīng)用研究。
油氣田生產(chǎn)領(lǐng)域特別是在地質(zhì)工程研究過程中,不僅涉及大量的復(fù)雜原始數(shù)據(jù),還涉及數(shù)據(jù)和研究成果交換共享!澳壳,油氣田的大量數(shù)據(jù)被科技服務(wù)企業(yè)掌握,雖然在項目服務(wù)合同中簽訂了保密協(xié)議,但仍存在數(shù)據(jù)有意或無意泄露的可能。項目竣工后數(shù)據(jù)無法有效回收,導(dǎo)致油氣田數(shù)據(jù)安全得不到有效保障。”陳仕意建議,石油行業(yè)可考慮應(yīng)用同態(tài)加密技術(shù)和可信執(zhí)行環(huán)境技術(shù),從技術(shù)角度筑牢安全籬笆。