从油田开发角度来讲,人们已开始逐步将油田智能化了,数字化油田就是人们进行油田智能化开发的成功尝试。数字化油田指以信息技术为手段,全面实现油田实体和企业的数字化、网络化、智能化和可视化,它是油田企业生产、科研、管理和决策的综合基础信息平台。数字化油田可实现跨地域协同工作,紧密连接生产经营的各个环节。油田一般远离城市,资源和设施分散于边远的戈壁、沙漠、草原或海上,许多油田或探区人迹罕至。数字化油田可以将现场的复杂性整体客观地展示给管理者,有利于及时掌握情况、客观分析问题和正确决策。在数字化油田的支持下还可以在勘探、施工、建设的各个阶段提前对工程进行合理的规划,使许多部署方案、开发方案在选址、选线、运行环节上更合理,降低风险,提高经济效益。数字化油田可快速获得企业外部环境信息的支持。借助数字地球技术还可以获得现场信息以外的基础信息,如地质、气象、水文、天然地震、植被和其他矿产等与空间系统有关的信息,有助于生产区域内的管理、建设、环境保护和自然灾难的预防。数字化油田还可实现生产业务与技术的整合。数字化油田以地理空间信息为基本平台,现场的各种空间实体被自然地组织在一起,将彻底打破生产体系各专业信息平台横向分割的局面,迅速地形成集勘探—开发—工程—集输为一体的油田信息系统,实现油田状态自动监测。在数字化油田支持下的油田自动监控系统,可以将油井生产信息与地质信息叠加在三维空间模型上,为油田开发的优化决策提供直观、动态的信息,实现控制注水、稳定产量、均衡生产、提高采收率的目标。
在数据处理方面数字化油田也极具优势,它可以迅速地集合占地质数据库资源量80%有深度属性的信息:地质、试油、地球物理、地球化学、钻井工程和生产测井等数据,并以柱状图和剖面图的方式灵活地组合展现,成为油田地质人员辅助研究和制图工具。在数字化油田大量数据基础上可建立虚拟的数字地质模型,实现油藏描述的可视化和互动性。数字化油田系统具有对石油勘探开发区域范围进行研究的能力,也包括对信息资源建设的指导和监督。数字化油田通过不同专业信息的叠加,可以直观地了解到信息的完善区、缺陷区和空白区,据此制定和实施信息建设的完善工作,使生产企业的信息逐步集合为统一、完整、透明、可用的资源平台,促进资源整合,帮助企业有效地调度各类资源,形成最佳配置,大大增强企业竞争力。
数字化油田可以在增储上产、降本增效方面发挥重要作用。从已有的统计数据来看,数字化油田的应用通常可以使油田产量提高2%~8%,采收率提高2%~6%,同时还可以有效减少资本支出,降低运营成本。
在数字化油田的基础上进一步开发智慧功能,实现信息自主采集、分析和判断,发展为智慧油田。智慧油田以可视化技术远程展现现场实景实现数据的推理预测功能,以多媒体技术控制油田开发过程,以自动化设备和机器人取代人工操作实现生产管理从劳动密集型向信息化、自动化、智能化转变。在人工智能迅速发展的背景下,全面整合云存储、云计算、大数据、物联网等资源,在勘探、开发、生产、经营的各环节建立多维专家系统,打造全面感知、远程操控、预测趋势、智能优化和智慧决策的智慧油田已成为现代石油企业的主流发展方向。
可以想象,未来人工智能将在油气领域得到更加广泛的应用。也许将来会出现完全不用人工操作的完全智能油田,它会按照社会需求自主完成勘探、开发、储运、炼化、销售等全流程的石油资源生产过程,将人类彻底从石油生产一线解脱出来。
在更远的未来石油开发未来要走向何方呢?
最初的石油开发仅仅是将地下的石油开采到地面。当石油成为现代社会的重要能源以后,石油开发被赋予了能源开发的内涵。在能源转型的时代,石油开发也必然随着能源类型的变化而进化成为新型的开发体系,不断把潜在资源开发出来变成现实资源,这将是开发工作永恒的使命。
资源在哪里,开发就在哪里。常规石油资源少了,可以尝试去开发非常规石油资源;老油田资源枯竭了,可以尝试进行二次开发;地下资源难开采,可以尝试体积开发;资源生产成本高,可以尝试地质工程一体化和油田智慧化;陆地资源少了,可以到更广阔的海洋去发展;浅层资源少了,可以到更深的地层去探索;石油在能源领域需求下降,可以尝试发展新能源。
开发的对象有了变化,开发的理念就要及时跟上。非常规石油资源开发成本高,就要落实全生命周期管理,在设计上一体化统筹,在实施中专业化协同,在组织上市场化运作,在保障上社会化支持,在运行上数字化管理,在全生命周期践行绿色化发展。深层和超深层石油开发难度高,高温及超高压工况的管理、大型专属设备的配套、复杂地质条件下超长井筒的保障等都需要在开发层面加以解决。海洋深水石油资源的开发多出了深层海水的影响,在材料、船舶、通信、海洋工程、交通运输等方面都有特殊要求,开发体系必须针对这些要求做出改变和发展。另一方面,新能源取代传统能源的进程正在加快,石油行业进军新能源领域也已成为潮流,将风能、太阳能、地热等可再生能源作为发展重点的石油企业与日俱增,新能源资源的开发也将成为石油行业资源开发的重要任务之一。
石油勘探的脚步越走越远,非常规、深地、深海以及新能源资源所在之处都留下了资源勘探的脚印。石油开发也将追随勘探的脚步持续发展,从接替稳产的宏观掌控到分层开发的“六分四清”,从一次采油到二次采油再到三次采油,石油开发总是能够克服重重困难,把越来越难开采的石油资源从地下采集出来,送到人们最需要的地方。无论勘探发现的资源有多远、有多难开采,开发总要提出合适的办法、发展恰当的技术,保证所有被发现的资源都能顺利开采出来成为宝贵的能源产品。当石油勘探向新的能源资源领域开拓前行,石油开发必将紧紧追随,共同铸就能源行业美好的明天。