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油气勘探智能化路在何方?
发布日期:2017-06-14 作者:夏雪峰
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     面对海洋油气勘探开发的巨大挑战,如何组织和利用庞大的地质、油藏数据成为油气勘探智能化的焦点。为此,勘探开发一体化数据管理成为各大石油公司发展的必备基础,相关标准、数据平台和软件系统纷纷登上舞台,与国际大型服务公司联手研发一体化数据管理产品。对中国海油而言,未来的油气勘探智能化之路该如何走,如何布局?


数据中心建设:智能勘探的“心脏”

    在国际上,BP、雪佛龙、道达尔、美孚和德士古五家石油公司于1990年联合成立石油技术开放软件协会(POSC),2000年左右形成勘探开发数据模型标准。而斯伦贝谢和哈里伯顿等油服公司也推出了自己专业领域的标准。
    在建立数据标准的基础上,国外各大石油公司纷纷建立国家、区域勘探开发数据中心,通过一体化数据库实现数据资源共享和勘探数据精细化管理。
    在国内,作为勘探智能化的基础,中国石油、中国石化也相继建立自己的勘探开发数据中心,搭建起了支撑勘探开发智能化的“心脏”。
其中,中国石油早期沿用国外技术,后期自主研发,已在多个油田建立起自己的勘探开发数据中心,并实现了油田数字化。中国石化则通过自主研究和选型,10年前就基本建立起自己的勘探开发数据中心,实现了源头数据采集覆盖所有所属油田。
    “国内多个油田已经实现了从上游油藏和井下实时数据,到下游槽车安全和销售的实时数据监控,实现了从勘探到开发、生产、储运和销售闭环的数字油田。”作为深耕南海东部海域地质勘探多年的专家,有限公司深圳分公司科技与信息化部经理杨少坤一直对国内油田考察情况印象深刻。
    正因如此,努力追赶的中国海油,最近几年数据中心建设也取得一定的成绩:目前在用的数据库涵盖了勘探、开发、生产、钻完井等相关领域,这些专业数据库在实际科研生产业务中发挥了一定的作用。
    但同样面临挑战:目前获取地下数据技术多样,各种技术相互弥补,这导致地质油藏数据种类繁多,相互依赖,对数据模型要求极高,各类数据库也彼此独立,形成数据孤岛。
    “数据采集、审核、存储缺乏统一标准,数据库及一体化数据中心平台设计跟不上专业技术发展。”杨少坤给记者介绍。
    面向未来,随着油气勘探和开采的进行,对地下认识的深入,地质体形态的描述在不断地变化,而这种变化过程正是油气勘探智能化系统研发的关注点。所以,一体化数据整合和数据中心(A2)管理将是海油实现大洋深处的油气智能勘探未来发展的基础和必然趋势。
   

勘探知识库:智能勘探的“血液”


    勘探开发数据是地质多维形态的描述,不同于其他交易类数据,数据管理建模尤为重要。这就要求集成整个油气勘探研究环境中的各个应用系统的数据存储,实现研究流程、成果的跨系统流转及成果共享,进而形成专门的智能勘探知识库。
    勘探知识库是智能化油气勘探工程的知识集群,就如同人体的血液一样,通过一体化数据整合和数据中心这个大心脏不断“造血”,进而形成智能勘探知识库,像血液一样渗透进智能勘探的全过程。
    结合国际国内油气田勘探开发发展历史来看,目前海油数据管理存在的问题也是发展中必然会存在的问题,解决勘探开发一体化数据整合与数据中心建设难题,形成智能勘探知识库势在必行。
    知识库是针对油气勘探问题求解的需要,采用某种特定的表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识片集合,这些知识片包括相关的理论知识、事实数据及专家经验。
    就像人体的血液需要不断地“造血”,给人体“输血”一样,勘探知识库一方面根据实际需要,将各类数据分类存储和管理,不断地给勘探知识库“造血”,另一方面根据勘探评价和决策的需要,把这些数据按照工作目标进行组织,给油气田勘探开发不断“输血”,以最简捷的途径实现油气评价研究、工程技术及生产管理成果的知识化管理,形成一个勘探评价成果管理和决策支持平台,为智能勘探平台提供勘探知识共享服务。
    勘探知识库形成了知识共享、继承和不断创新的管理机制。油气勘探开发成果的知识化管理,将大幅提高勘探开发工作的效率和水平,为勘探决策提供依据,进而提高油气勘探工作的总体效率和效益。
    知识库系统建设从知识应用、来源和获取三个层面,将历史的勘探成果和经验保存管理起来,通过借鉴成功经验规避决策风险,实现对勘探决策过程的支持。
    总体来说,勘探知识库旨在建立一个开放的、互动的,人人参与、分享贡献的、有生命力的知识管理与知识共享平台,成为每一个人不可或缺的必备工具。


    一体化革命:搭建智能勘探的“骨架”


    在杨少坤看来,目前勘探开发数据中心(A2)建设与推广已为勘探开发一体化建设奠定了数据基础。海油正在实现跨业务数据共享,完成勘探、开发、生产、钻井等业务所产生的主要地下数据整合,通过专业类数据资产化、管理和服务专业化,进而支持勘探开发业务一体化。
    作为海油实现油气智能勘探的关键节点,实际上勘探开发数据中心(A2)建设与推广只是第一步,而通过协同研究和勘探开发一体化建设,给油气勘探人工智能化搭建“骨架”,才是勘探开发领域一场真正意义上的技术革命。
    通过这场技术革命,可以改变以往专业跨界发展导致数据库结构冗余、数据资源重复建设和相对孤立的问题。同时通过一体化的手段,实现数据应用跨部门、跨专业、集成与协作,保证各项综合研究成果的“一键式”获取,工作效率大幅提升,有效支撑未来智能油田建设和业务精细化管控。
    其中,勘探协同研究可为研究人员提供标准化的研究工作环境,解决研究工作过程规范、研究成果的标准输出问题,提供研究工作的基础数据获取、研究成果共享等服务能力,达到不同专业、岗位、领域的成果共享、协同研究的目的。
    此外,油气智能勘探一体化的关键,就像人体骨骼一样,是一个连贯的整体。所以,无论是前期的数据基础还是后期勘探业务应用系统,都要根据新出现的系统需求对已开发的组件进行扩展完善。
    “以海油智能勘探试点的白云凹陷为例,我们争取在‘十三五’期间,以数据资产化管理为核心,建立符合公司实际业务规范和流程的勘探开发一体化数据模型,为将来的智能化油气勘探最终目标建立基础。”作为有限公司“十三五”的一个重大生产信息化项目,这是杨少坤给记者描绘的智能勘探近期的愿景目标。


    勘探决策应用:智能化的“大脑”


    勘探决策应用不仅是勘探业务的最重要节点,也是智能化油气勘探的终极目标。勘探决策需要从投资优化组合、勘探目标技术预审到勘探过程中进行一体化动态经济评价,其中的各类决策都建立在价值评估基础之上。
    所以作为勘探决策的核心,勘探决策应用就像人体的大脑,指挥着油气勘探开发这个整体工作的方向,油气田的智能化从始到终也是围绕着这个决策运行目标运转。
    与之对比,前期A2、知识库等中心数据库建设,勘探数据整合与协同服务等一体化运行服务组件,勘探协同研究等智能勘探基础运用,其实都只是形成贯穿勘探业务工作的数字化档案馆,成为支撑这个大脑运行的身体骨架、肌肉、血液、心脏……其所有的部件围绕勘探决策应用,贯彻价值勘探理念这个最终链条,设计和支配前期相关的数据、服务及应用系统。
    勘探决策应用建立在勘探项目的一体化动态经济评价系统基础上,该系统类似于勘探决策这个大脑的“头盖骨”,决定了勘探决策是在一体化动态经济评价模型下,实现从勘探项目开始,直到开发阶段各工作环节的动态经济评价。
    “当然,智能化勘探决策不是一蹴而就的事,我们目前还只是处于智能化勘探的样板工程探索阶段,通过白云凹陷智能勘探样板工程建设为在全海油推广奠定基础。”南海东部石油管理局副局长兼地质总师米立军说。
    油气勘探决策运用的近期目标,主要在于建立从勘探分析评价到规划计划编制、部署跟踪调整、指标预测管理、成果管理等综合的工作平台,从数据支持到分析手段上,全面支持勘探规划和部署的日常工作。而远期目标则要实现全面、快速的油气勘探决策运用和生产现状管理。
    也就是说,对于油气勘探智能化的未来,要构建基础数据服务建设、勘探知识库管理、勘探协同研究、勘探运行管理、勘探决策支持等基本单元,总体目标是为公司未来的中长期勘探规划及勘探部署工作的研究、管理服务。
    在此基础上,为现场实际井位部署决策、作业决策等提供科学的技术支持,优化勘探投资组合,实现科学的价值勘探,是油气勘探智能化的最终目标。

文章来源:中国海洋石油报
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