2019年08月20日 星期二
“最强大脑”引领勘探开发智能革命
□ 张 洋

    日前,TK954H等6口地产低效井成为上返井,从生产原油变为生产凝析气的气井,从而焕发老井的二次青春。这是西北油田勘探开发研究院建立塔河9区油气藏数模建模,利用3D可视数字成像查找剩余油气的一项举措。

    今年以来,位于新疆塔里木盆地的中国石化西北油田科研生产向一线下沉,促进科研成果转化,通过普通浏览器在异地便能实现三维可视化远程应用,是该研究院建设“资源云”运用的冰山一角。在各行各业进入“大数据”时代之际,西北油田在人工智能数字化进程上进行了重要的转型升级,解决了勘探开发“数据孤岛”和“信息烟囱”等疑难问题,推动西北油田油气勘探开发的数字化发展。

    统一管理勘探开发大数据

    2018年初,中国地质学会公布2017年度十大地质科技进展,首次建成的国家地质大数据共享服务平台——“地质云1.0”赫然在列,标准着地质行业数据大时代的来临。

    “我们走在行业潮流之前,在2016年便启动了勘探开发云平台建设,实现综合研究云平台的建设、虚拟化环境的搭建、三维可视化环境的搭建,将专业软件和数据库部署在虚拟化服务器端。一年后,我们开始二期建设,形成‘资源云’平台。”该研究院院长、党委书记,西北油田副总地质师黄太柱说。

    2018年底,“资源云”建设完毕,开始规模化运用,在中国石化首次实现兰德马克综合解释系统通过云平台方式的规模化应用。

    “勘探开发是丰富的学科领域,包括地质、物探、测井、油藏等多种学科,兰德马克是地震资料处理、解释、建模等综合地质研究的主流软件之一,将各种学科整合到一个平台管理,实现了油田科研全业务链数据的统一管理、治理与共享应用。”黄太柱说。

    目前统一数据库管理了10个油气田、2061口油气生产井、59个三维地震工区26838平方公里的数据,共计100TB的数据资产。

    两个跨越推动科研智能发展

    石油行业专业软件对设备硬件要求高,需要在工作站和高性能计算机上应用,造成资源分散,数据共享程度低。

    “通过云平台,科研人员可以在任意地点,仅通过浏览器便能调用大型软件,实现三维可视化的远程应用,跨操作系统多软件协同工作,提升科研成果质量,提高工作效率,而且数据安全性高。”该研究院总工程师李海英。

    通过统一数据管理,“资源云”建立起统一技术平台,发布了16个专业软件,涵盖地质、物探、开发、反演、制图等软件,实现多学科多专业协同研究环境,提升科研效率和成果质量。

    “资源云”研发了云环境下海量、异构、分布式地质数据的统一组织、调度和服务技术,初步解决了异构、异地数据的共享技术难题,实现跨越区域的科研数据同步,解决一线生产难题。

    顺北油气田油藏超过7300米,面对超深层钻井,需要利用物探技术根据钻井情况,快速调整井位轨迹。顺北5-3井钻至一间房组时遭遇地层掉块,导致卡钻,科研人员在一线利用浏览器打开数据库,调取剖面资料开展攻关,及时得出向南东方强异常体侧钻,钻至目的层后试油获得高产工业油气流,初期日产80吨,并稳定生产。

    三维建模实现采油可视化

    随着油气勘探开发的不断深入和发展,西北油田现阶段油气开发领域的主要任务集中在缝洞体精细刻画、砂体构型刻画、韵律段井网开发、隔夹层展布、剩余油分布、提高采收率和控制递减率等方面。

    “我们结合当前资源特点和技术发展状况,加快推进以三维地质模型为中心的一体化油藏工作平台的建设,并贯彻到勘探开发中具体应用。”该研究院总地质师李新华说。

    在“资源云”实现统一数据管理,跨越专业领域和地域限制的基础上,将油藏综合平台收录其中,综合了地震资料解释、测井分析、地质综合研究、地质建模、数值模拟等技术,实现油气藏精细描述,计算其储量、定量估算风险性、优选模型、设计井位和钻井轨迹、无缝集成生产数据和数值模拟器,发现剩余油藏和隐蔽油藏,从而降低开发成本。

    “我们从2003年便开始运用三维地质建模技术,从随机建模发展到以组分模拟器开展注气、化学驱等开发阶段。直到‘资源云’搭建后,这项技术发展至高精度数值模拟技术阶段。”李新华说。

    目前,西北油田的碎屑岩油藏利用数值模拟技术优化方案使用率达到100%,碳酸盐岩油藏达到50%。“我们以前采用油藏工程方法计算剩余油分布,一个小区块需要耗费3个人,花费2个月的时间,现在采取数值模拟方法,1个人在两周内可以完成剩余油定量研究。而且以前只能看到剩余油的轮廓,现在能清晰反应剩余油的分布情况,从估算开发转变为可视化开发。”李新华说。

    碳酸盐岩油藏非均质强,油藏像桂林山水的溶洞一般深埋在地下5000多米的地方,该研究院在行业内率先开始碳酸盐岩油藏建模数模攻关。在利用“资源云”大数据后,科研人员协调专业领域攻关,搭建建模数模体系,在数值模拟形态中,可以让决策层清晰看到剩余油气立体分布,从而决定钻井靶点位置,从而将剩余油吃干榨净。目前,科研人员建立9个缝洞单元建模数模的模型,支撑新井部署12口、单元注水7井组、单元注气15井组,增油14.5万吨,新增经济可采储量165万吨。

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